機械優化設計

本書為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，是教育部“面向2l世紀課程教材”。

本書榮獲2002年全國普通高等教育優秀教材二等獎。

本書是根據全國高等工業學校機械設計及製造專業教學指導委員會所制定的教學計劃和教學大綱編寫的。本書主要內容有：優化設計概述，優化設計的數學基礎，一維搜索方法，無約束優化方法，線性規劃，約束優化方法，多目標及離散變量優化方法，機械優化設計實例，常用優化方法程序的使用説明及計算機實習。本書可作為高等院校機械設計及製造專業本科生、研究生教材，也可供有關專業師生及工程技術人員參考。 ^[1] 

孫靖民，男，江蘇省南京市人。哈爾濱工業大學教授。歷任全國機械設計及製造專業教學指導委員會副主任委員、黑龍江省機械工程學會機械設計與傳動專業委員會副主任委員。1990年獲國家*從事高校科技工作四十年證書，1991年獲航天部有突出貢獻的專家稱號，1992年獲政府特殊津貼。名字先後被《當代中國科技名人成就大典》、英國劍橋《Dictionary of international Biography》等多種人物傳記、辭典收入。先後承擔國家“*”科技攻關課題、國家自然科學基金課題、航天部課題、國防科工委課題、國家產學研項目課題等。其中6項獲航天部一等、二等、三等科技成果獎、機械部三等科技成果獎、黑龍江省二等科技成果獎和國家科委、國家計委、財政部科技攻關重大成果獎。主編(著)8種教材和專著、發表論文60餘篇。培養碩士和博士學位研究生40多人。 ^[1] 

前言

緒論

章 優化設計概述

節 人字架的優化設計

第二節 機械優化設計問題示例

第三節 優化設計問題的數學模型

第四節 優化設計問題的基本解法

第二章 優化設計的數學基礎

節 多元函數的方向導數與梯度

第二節 多元函數的泰勒展開

第三節 無約束優化問題的極值條件

第四節 凸集、凸函數與凸規劃

第五節 等式約束優化問題的極值條件

第六節 不等式約束優化問題的極值條件

第三章 一維搜索方法

節 概述

第二節 搜索區間的確定與區問消去法原理

第三節 一維搜索的試探方法

第四節 維搜索的插值方法

第四章 無約束優化方法

節 概述

第二節 速下降法

第三節 牛頓型方法

第四節 共軛方向及共軛方向法

第五節 共軛梯度法

第六節 變尺度法

第七節 座標輪換法

第八節 鮑威爾方法

第九節 單形替換法

習題

第五章 線性規劃

節 線性規劃的標準形式與基本性質

第二節 基本可行解的轉換

第三節 單純形方法

第四節 單純形法應用舉例

第五節 修正單純形法

習題

第六章 約束優化方法

節 概述

第二節 隨機方向法

第三節 複合形法

第四節 可行方向法

第五節 懲罰函數法

第六節 增廣乘子法

第七節 非線性規劃問題的線性化解法——線性逼近法

第八節 廣義簡約梯度法

第九節 二次規劃法

第十節 結構優化法簡述

第十一節 遺傳算法簡述

習題

第七章 多目標及離散變量優化方法

節 多目標優化問題

第二節 多目標優化方法

第三節 離散變量優化問題

第四節 離散變量優化方法

習題

第八章 機械優化設計實例

節 應用技巧

第二節 機牀主軸結構優化設計

第三節 圓柱齒輪減速器的優化毆計

第四節 平面連桿機構的優化設計

第五節 汽車懸架系統的優化設計

第六節 熱壓機機架結構的優化設計

第七節 月生產計劃的安排

附錄 常用優化方法程序的使用説明及計算機實習建議

附錄A 常用優化方法程序的使用説明

附錄B 常用優化方法程序考核題

附錄C 計算機實習建議

參考文獻 ^[1]