本書系統(tǒng)介紹了機械優(yōu)化設(shè)計的基本理論、常用方法和工程實際應(yīng)用案例。全書共分七章，分別介紹了機械優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用和發(fā)展、優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)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(shè)計中的一些特殊問題和現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計方法。
第1章機械優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用和發(fā)展(1)
1.1機械優(yōu)化設(shè)計的含義(1)
1.2機械優(yōu)化設(shè)計方法在機械工程中的應(yīng)用(2)
1.3現(xiàn)代機械優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展趨勢(3)
1.4本課程的主要內(nèi)容(4)
1.5本課程的學(xué)習(xí)方法(4)
第2章優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型與優(yōu)化過程(6)
2.1數(shù)學(xué)模型的一般形式(6)
2.2數(shù)學(xué)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(xí)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(xí)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(xí)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(fù)合形法(82)
5.4懲罰函數(shù)法(86)
習(xí)題(96)
第6章優(yōu)化設(shè)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(xí)題(115)
第7章現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計
最優(yōu)化或者理想化一直是人類在生產(chǎn)和社會活動中所追求的，如做一個規(guī)劃或者設(shè)計，我們都期望得到最滿意、最好的結(jié)果。為了實現(xiàn)這種愿望，必須要有好的預(yù)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(shè)計是20世紀60年代初發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，它是最優(yōu)化方法與計算機技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生并應(yīng)用于工程設(shè)計問題的一種科學(xué)的設(shè)計方法。優(yōu)化設(shè)計，顧名思義是尋求最佳的效益或最佳的設(shè)計方案，即在給定的各種約束條件下合理確定各設(shè)計參數(shù)，從眾多的設(shè)計方案中尋找出目標為最佳的設(shè)計方案，如質(zhì)量輕、材料省、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、性能好、承載能力強等。優(yōu)化設(shè)計正是基于這種需要而產(chǎn)生和發(fā)展的，并已廣泛應(yīng)用于各類工程實踐的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。
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