機械優化設計

本書是根據全國高等學校機械設計及製造專業教學指導委員會制定的教學計劃和教學大綱編寫的。本書的主要內容有：優化設計概述、優化設計的數學基礎、一維搜素方法、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、常用優化方法程序考核題計算機實習建議。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。 ^[2] 

前言

緒論 1

第一章　 優化設計概述 5

第一節　 人字架的優化設計 6

第二節　 機械優化設計問題示例 9

第三節　 優化設計問題的數學模型 21

第四節　 優化設計問題的建模基礎 25

第五節　 優化設計問題的基本解法 27

第二章　 優化設計的數學基礎 30

第一節　 多元函數的方向導數與梯度 31

第二節　 多元函數的泰勒展開 35

第三節　 無約束優化問題的極值條件 37

第四節　 凸集、 凸函數與凸規劃 40

第五節　 等式約束優化問題的極值條件 42

第六節　 不等式約束優化問題的極值條件 46

第三章　 一維搜索方法 55

第一節　 概述 56

第二節　搜索區間的確定與區間消去法原理 56

第三節　 一維搜索的試探方法 59

第四節　 一維搜索的插值方法 62

第四章　 無約束優化方法 67

第一節　 概述 68

第二節　 最速下降法 69

第三節　 牛頓型方法 73

第四節　 共軛方向及共軛方向法 75

第五節　 共軛梯度法 79

第六節　 變尺度法 83

第七節　 座標輪換法 91

第八節　 鮑威爾方法 92

第九節　 單形替換法 99

習題 103

第五章　 線性規劃 105

第一節　線性規劃的標準形式與基本性質 106

第二節　 基本可行解的轉換 113

第三節　 單純形方法 118

第四節　 單純形法應用舉例 122

第五節　 修正單純形法 139

習題 148

第六章　 約束優化方法 149

第一節　 概述 150

第二節　 隨機方向法 152

第三節　 複合形法 156

第四節　 可行方向法 161

第五節　 懲罰函數法 171

第六節　 增廣乘子法 178

第七節　非線性規劃問題的線性化解法———線性逼近法 187

第八節　 廣義簡約梯度法 190

第九節　 二次規劃法 194

第十節　 結構優化方法 196

第十一節　 遺傳算法 209

習題 214

第七章　 多目標及離散變量優化方法 216

第一節　 多目標優化問題 217

第二節　 多目標優化方法 219

第三節　 離散變量優化問題 243

第四節　 離散變量優化方法 245

習題 264

第八章　 機械優化設計實例 266

第一節　 優化設計實踐應用技巧 267

第二節　 機牀主軸結構優化設計 270

第三節　 圓柱齒輪減速器的優化設計 273

第四節　 平面連桿機構的優化設計 280

第五節　 汽車懸架系統的優化設計 284

第六節　 熱壓機機架結構的優化設計 289

第七節　 月生產計劃的最優安排 293

第八節　 運動模擬器的優化設計 295

附錄　常用優化方法程序考核題及計算機

實習建議 300

附錄 A　 常用優化方法程序考核題 301

附錄 B　 計算機實習建議 302

參考文獻 304

機械優化設計 （第6版）是在2012版基礎上修訂的新版教材，2017年由機械工業出版社出版。