本書系統介紹了機械優(yōu)化設計的基本理論、常用方法和工程實際應用案例。全書共分七章,分別介紹了機械優(yōu)化設計的應用和發(fā)展、優(yōu)化設計的數學模型與優(yōu)化過程、一維優(yōu)化方法、無約束優(yōu)化方法、約束優(yōu)化方法、優(yōu)化設計中的一些特殊問題和現代優(yōu)化設計方法。
第1章機械優(yōu)化設計的應用和發(fā)展(1)
1.1機械優(yōu)化設計的含義(1)
1.2機械優(yōu)化設計方法在機械工程中的應用(2)
1.3現代機械優(yōu)化設計的發(fā)展趨勢(3)
1.4本課程的主要內容(4)
1.5本課程的學習方法(4)
第2章優(yōu)化設計的數學模型與優(yōu)化過程(6)
2.1數學模型的一般形式(6)
2.2數學模型的尺度變換(17)
2.3優(yōu)化問題的極值條件(19)
2.4優(yōu)化過程(29)
2.5優(yōu)化方法分類(32)
習題(33)
第3章一維優(yōu)化方法(36)
3.1一維優(yōu)化概述(36)
3.2初始區(qū)間的搜索(37)
3.3黃金分割法(39)
3.4二次插值法(43)
習題(48)
第4章無約束優(yōu)化方法(49)
4.1多維無約束優(yōu)化概述(49)
4.2梯度法(49)
4.3牛頓法(52)
4.4共軛梯度法(54)
4.5坐標輪換法(57)
4.6共軛方向法和鮑威爾法(61)
4.7變尺度法(69)
習題(72)
第5章約束優(yōu)化方法(74)
5.1可行方向法(74)
5.2隨機方向法(78)
5.3復合形法(82)
5.4懲罰函數法(86)
習題(96)
第6章優(yōu)化設計中一些特殊問題(98)
6.1線性規(guī)劃方法(98)
6.2離散變量優(yōu)化(107)
6.3多目標優(yōu)化(110)
習題(115)
第7章現代優(yōu)化設計
最優(yōu)化或者理想化一直是人類在生產和社會活動中所追求的,如做一個規(guī)劃或者設計,我們都期望得到最滿意、最好的結果。為了實現這種愿望,必須要有好的預測和決策方法,最優(yōu)化的方法就是普遍采用的一種方法。 優(yōu)化設計是20世紀60年代初發(fā)展起來的一門新興學科,它是最優(yōu)化方法與計算機技術相結合而產生并應用于工程設計問題的一種科學的設計方法。優(yōu)化設計,顧名思義是尋求最佳的效益或最佳的設計方案,即在給定的各種約束條件下合理確定各設計參數,從眾多的設計方案中尋找出目標為最佳的設計方案,如質量輕、材料省、結構緊湊、成本低、性能好、承載能力強等。優(yōu)化設計正是基于這種需要而產生和發(fā)展的,并已廣泛應用于各類工程實踐的一種現代設計方法。