本书系统介绍了工程设计领域的基础知识，不仅包括产品开发过程的需求识别、概念设计、实体设计、详细设计等基本知识，还包括防失效设计、可靠性与安全性设计、全生命周期设计、成本评估等关键设计问题的讲解。

本书具有以下特点：系统性，全面讲述了工程设计过程的相关知识以及设计相关的经济性、环境性等问题；基础性，从零起点讲述工程设计的相关知识；实时性，引入了工程设计研究的最新成果，如全生命周期设计与全生命周期成本核算等；实践性，提供了关于康复器械设计的案例。

本书可作为普通高校本科生学习设计知识的教材，也可供相关工程技术人员参考。

前辅文
第1章 工程设计概论
  1.1 引言
  1.2 设计的意义
  1.3 设计的分类
   1.3.1 按设计对象分类
   1.3.2 按创新程度分类
   1.3.3 按研究领域分类
  1.4 工程设计过程
   1.4.1 概念设计
   1.4.2 实体设计
   1.4.3 详细设计
   1.4.4 生产设计
  1.5 设计评价
   1.5.1 功能性能需求的满足
   1.5.2 标准与法规政策的执行
   1.5.3 生命周期综合评价
  1.6 计算机辅助设计
  1.7 设计的未来展望
  1.8 总结
  思考与练习题
第2章 问题定义和需求识别
  2.1 引言
  2.2 发现客户需求
   2.2.1 需求初步定位
   2.2.2 客户需求信息收集
   2.2.3 客户需求
   2.2.4 客户需求分类
  2.3 标杆分析和工程特性
   2.3.1 既存产品剖析
   2.3.2 标杆分析
   2.3.3 建立工程特性参数
  2.4 质量功能配置
   2.4.1 质量屋的结构
   2.4.2 质量屋的构建步骤
  2.5 产品设计说明书
  2.6 总结
  思考与练习题
第3章 概念设计
  3.1 引言
  3.2 概念设计
   3.2.1 概念设计的一般流程
   3.2.2 概念设计的基本思维
  3.3 创造性思维方法
  3.4 功能分解与综合
   3.4.1 功能表达
   3.4.2 功能分解
   3.4.3 功能分解案例
   3.4.4 功能分解与综合的优点和缺点
  3.5 形态学分析法
   3.5.1 形态学分析理论
   3.5.2 形态学矩阵的应用
  3.6 发明问题解决理论(TRIZ)
   3.6.1 发明进化法则
   3.6.2 克服矛盾的创新
   3.6.3 TRIZ创新原理
   3.6.4 TRIZ矛盾矩阵
   3.6.5 TRIZ的优缺点
  3.7 概念方案选择
   3.7.1 决策
   3.7.2 评价过程
   3.7.3 基于绝对指标的设计选择
  3.8 决策矩阵法
   3.8.1 Pugh法
   3.8.2 加权决策矩阵法
  3.9 层次分析法(AHP)
  3.10 总结
  思考与练习题
第4章 实体设计
  4.1 引言
  4.2 实体设计的一般流程
   4.2.1 实体设计的作用
   4.2.2 实体设计的一般过程
   4.2.3 实体设计的基本原则
  4.3 架构设计
   4.3.1 架构设计要素与原则
   4.3.2 集成化与模块化
   4.3.3 产品架构设计的一般过程
  4.4 配置设计
   4.4.1 配置设计功能要求
   4.4.2 配置设计的要素
   4.4.3 配置设计的基本原则
   4.4.4 配置设计的一般流程
   4.4.5 配置设计案例
  4.5 参数设计
   4.5.1 参数设计的要素
   4.5.2 参数设计的一般过程
   4.5.3 轴的结构尺寸优化设计案例
   4.5.4 尺寸与公差
  4.6 工业设计
   4.6.1 人因学设计
   4.6.2 面向可维修性的设计
  4.7 总结
  思考与练习题
第5章 详细设计
  5.1 引言
  5.2 详细设计的主要任务
   5.2.1 工程图样绘制
   5.2.2 物料清单制定
   5.2.3 原型测试
   5.2.4 技术报告编制
   5.2.5 设计终审
  5.3 工程设计与信息化管理的协同关系
  5.4 总结
  思考与练习题
第6章 材料选用与防失效设计
  6.1 引言
   6.1.1 材料选用的重要性
   6.1.2 设计与选材之间的关系
  6.2 选材的一般原则
   6.2.1 材料的使用性能原则
   6.2.2 材料的工艺性能原则
   6.2.3 材料的经济性能原则
   6.2.4 材料的环境属性原则
  6.3 常见材料
   6.3.1 金属材料
   6.3.2 无机非金属材料
   6.3.3 高分子材料
   6.3.4 复合材料
  6.4 材料选择的一般步骤
   6.4.1 分析产品的功能和性能要求
   6.4.2 材料初选
   6.4.3 材料综合评价
   6.4.4 材料制造工艺匹配与试验验证
  6.5 典型零件的选材
   6.5.1 轴类零件的选材
   6.5.2 齿轮类零件的选材
   6.5.3 箱体类零件的选材
   6.5.4 设计实例
  6.6 防失效设计
   6.6.1 预防疲劳失效的设计
   6.6.2 耐磨损设计
   6.6.3 预防脆性断裂的设计
  6.7 总结
  思考与练习题
第7章 质量、可靠性和安全性设计
  7.1 引言
  7.2 质量与质量管理
   7.2.1 质量
   7.2.2 质量管理
   7.2.3 质量控制
   7.2.4 质量保证
   7.2.5 质量改进
  7.3 统计质量控制
   7.3.1 控制图
   7.3.2 质量控制图分析
  7.4 六西格玛质量管理
   7.4.1 六西格玛质量管理的统计学原理
   7.4.2 六西格玛质量计划
  7.5 田口方法
   7.5.1 质量损失函数
   7.5.2 信噪比
  7.6 可靠性理论
   7.6.1 常用的失效率分布函数
   7.6.2 系统可靠性建模
  7.7 面向可靠性的设计
   7.7.1 影响可靠性的因素
   7.7.2 提高可靠性的设计策略
  7.8 FMEA和FTA
   7.8.1 FMEA概述
   7.8.2 FMEA的发展历史
   7.8.3 失效模式、影响及致命度分析(FMECA)
   7.8.4 故障树分析
  7.9 面向安全性的设计
   7.9.1 潜在危险
   7.9.2 面向安全性的设计指南
   7.9.3 警告标识
  7.10 总结
  思考与练习题
第8章 全生命周期设计与评估
  8.1 引言
  8.2 全生命周期设计的背景
  8.3 全生命周期概述
   8.3.1 全生命周期的概念
   8.3.2 典型的全生命周期模型
  8.4 全生命周期设计的框架
   8.4.1 全生命周期设计的思考方式
   8.4.2 全生命周期设计的技术
   8.4.3 全生命周期设计框架
   8.4.4 LCA和LCS相结合的结构化评价方法
  8.5 面向X的设计
   8.5.1 概述
   8.5.2 面向制造性的设计(DfM)
   8.5.3 面向装配和拆解的设计(DfA/D)
   8.5.4 面向循环的设计(DfR)
   8.5.5 其他面向X的设计
  8.6 全生命周期评价
  8.7 全生命周期仿真
   8.7.1 概述
   8.7.2 蒙特卡罗仿真
   8.7.3 全生命周期仿真框架
  8.8 总结
  思考与练习题
第9章 成本评估与设计
  9.1 引言
  9.2 产品生命周期成本
   9.2.1 工程设计中的生命周期成本评估
   9.2.2 产品生命周期成本评估框架
   9.2.3 产品生命周期成本要素的核算方法
   9.2.4 产品生命周期成本评估的基本局限性
   9.2.5 概念设计阶段的成本评估
  9.3 产品生命周期成本模型
   9.3.1 不同利益相关方的产品生命周期成本模型
   9.3.2 产品生命周期各阶段的成本模型
  9.4 成本核算
   9.4.1 分批法
   9.4.2 作业成本法
  9.5 成本设计
   9.5.1 目标成本法
   9.5.2 价值工程法
  9.6 总结
  思考与练习题
参考文献