前言

随着现代科技在机械中的应用，传统机械已发展成为具有信息化、智能化和柔性化功能的现代机械。现代机械系统已拓展为光、机、电、声、控制等多学科的有机融合。现代机械是一个动态的概念，随着新技术的出现和应用，其内涵还会不断被赋予新的内容。本书将现代机械定义为：现代机械系统是将计算机技术融合于机械的信息处理和控制功能，实现机械运动、动力传递和变换。完成设定的机械运动功能的机械系统。

概念设计是根据产品生命周期各个阶段的要求，进行产品功能创造、功能分解以及功能和子功能的结构设计；进行满足功能和结构要求的工作原理求解和实现功能结构的工作原理载体方案的构思和系统化设计。现代机械系统的创新设计过程中，概念设计阶段的设计方案的创新是原创性程度最高的创新。

由于现代机械概念设计的重要性，我们在机械工程各专业本科高年级和研究生中曾开设此课程，历时5年之久。经过不断补充、完善和整理撰写成《现代机械概念设计与应用》一书。通过现代机械概念设计的学习，使学生掌握现代机械方案设计阶段的著名设计理论与方法，能利用这些理论和方法进行实际工程机械设计中的最优方案构思，并且利用概念设计软件工具处理实际工程问题。能集成现代机械概念设计的多种方法寻求最优的工程机械设计方案。本书正是为了适应这一需要而编写的。

本书以现代机械系统为研究对象，阐述现代机械系统概念设计阶段的创新设计理论与方法。在撰写过程中力求贯彻系统性、科学性和探索性。全书共分7章：第1章绪论，论述现代机械的概念及结构组成，概念设计理论的研究现状；第2章现代机械方案设计基本原理，论述功能原理建模、形态学矩阵法及设计目录法；第3章TRIZ设计理论，阐述TRIZ设计理论的基本内容；第4章公理化设计理论，阐述公理化设计理论的基本内容；第5章质量功能配置方法，阐述质量功能配置方法的基本内容；第6章概念设计理论的综合，阐述多种概念设计理论与方法的集成；第7章现代机械系统方案评价方法，论述现代机械系统方案评价的多层次、多目标的评价指标，提出了基于图论工具的三环路法等方案评价方法。

全书贯穿较多的现代机械概念设计的应用实例。同时，配有教学多媒体课件及比书中更丰富的现代机械概念设计的工程应用实例，可帮助读者举一反三，开阔思路，提高现代机械概念设计阶段的创新设计能力。

本书内容适合于高等院校机械类及近机械类各专业本科生和研究生的教学需要，同时也可作为从事机械设计及理论学科研究的学者、博士生及从事现代机械产品设计、制造、运行的企业界科技人员参考用书。

本书在撰写过程中，宋胜涛撰写第4章，梁晶晶撰写第5章，其余各章由李瑞琴撰写，并对全书进行统稿。王汝慧对全文图稿完善做了大量工作。作者对他们的工作表示感谢。

由于作者水平有限，书中缺陷、错漏欠妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

李瑞琴