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机械优化设计
  • 汪萍，侯慕英编著 著
  • 出版社： 武汉：中国地质大学出版社
  • ISBN：9787562530381
  • 出版时间：2013
  • 标注页数：249页
  • 文件大小：10MB
  • 文件页数：261页
  • 主题词：机械设计－最优设计－高等学校－教材

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图书目录

绪论1

第一章 机械优化设计的基本问题3

1.1 机械优化问题示例3

1.1.1 工程结构件优化设计3

1.1.2 机械零件优化设计4

1.1.3 连杆机构优化设计5

1.1.4 生产管理优化6

1.2 优化设计的数学模型7

1.2.1 设计变量8

1.2.2 目标函数10

1.2.3 约束条件11

1.2.4 数学模型表示式12

1.2.5 优化问题的几何描述13

1.3 优化计算的数值解法及收敛条件15

1.3.1 数值计算法的迭代过程15

1.3.2 迭代计算的终止准则16

习题17

第二章 优化设计的理论与数学基础19

2.1 目标函数的泰勒（Taylor）展开式19

2.2 目标函数的等值线（面）22

2.3 无约束优化最优解的条件23

2.4 凸集与凸函数25

2.4.1 凸集25

2.4.2 凸函数26

2.5 关于优化方法中搜寻方向的理论基础27

2.5.1 函数的最速下降方向27

2.5.2 共轭方向30

习题35

第三章 一维优化方法36

3.1 搜索区间的确定36

3.2 一维搜索的最优化方法40

3.2.1 格点法40

3.2.2 黄金分割法42

3.2.3 二次插值法45

3.2.4 三次插值法51

习题54

第四章 常用的无约束优化方法56

4.1 坐标轮换法56

4.2 鲍威尔（Powell）法60

4.2.1 鲍威尔基本算法60

4.2.2 鲍威尔修正算法62

4.3 梯度法67

4.4 共轭梯度法70

4.4.1 共轭梯度法的搜索方向70

4.4.2 关于βk的确定71

4.4.3 共轭梯度法的算法与计算框图72

4.4.4 共轭梯度法的特点74

4.5 牛顿法74

4.5.1 原始牛顿法74

4.5.2 阻尼牛顿法76

4.6 DFP变尺度法78

4.6.1 变尺度法的基本思想78

4.6.2 DFP法构造矩阵序列的产生79

4.6.3 对DFP法几个问题的说明与讨论81

4.6.4 DFP算法的迭代步骤81

4.7 BFGS变尺度法84

4.8 无约束优化方法的评价准则及选用85

习题86

第五章 约束优化方法87

5.1 约束优化问题的最优解88

5.1.1 局部最优解与全局最优解88

5.1.2 起作用约束与不起作用约束89

5.2 约束优化问题极小点的条件89

5.2.1 IP型约束问题解的必要条件89

5.2.2 EP型约束问题解的必要条件91

5.2.3 GP型约束问题解的必要条件91

5.2.4 构造Lagrangian（拉格朗日）函数91

5.2.5 库恩-塔克（Kuhn-Tucker）条件92

5.3 常用的约束优化方法95

5.3.1 约束坐标轮换法95

5.3.2 约束随机方向法97

5.3.3 复合形法98

5.3.4 可行方向法102

5.3.5 惩罚函数法112

5.3.6 拉格朗日乘子法和简约梯度法简介128

习题134

第六章 线性规划与单纯形法136

6.1 线性规划的应用136

6.2 线性规划数学模型的标准形式139

6.3 线性规划的基本性质141

6.4 单纯形法143

习题149

第七章 关于机械优化设计中的几个问题151

7.1 建立优化数学模型的有关问题151

7.1.1 关于设计变量的确定151

7.1.2 关于目标函数的建立152

7.1.3 关于约束条件问题153

7.2 数学模型中的尺度变换153

7.2.1 设计变量的尺度变换153

7.2.2 约束条件的尺度变换154

7.2.3 目标函数的尺度变换156

7.3 多目标函数优化设计158

7.3.1 多目标优化设计数学模型158

7.3.2 多目标优化设计解的概念158

7.3.3 多目标优化问题的求解方法161

7.4 关于离散变量的优化设计问题165

7.4.1 离散变量优化设计的某些基本概念166

7.4.2 离散变量优化方法简介168

7.5 优化方法的选择及评价准则176

7.5.1 选择优化方法需考虑的问题176

7.5.2 优化方法的评价准则176

习题177

第八章 机械优化设计应用实例179

8.1 连杆机构的优化设计179

8.2 齿轮变位系数的优化选择183

8.3 行星减速器的优化设计186

8.4 弹簧的优化设计191

8.5 双级圆柱齿轮减速机优化设计195

附录一 常用优化方法的BASIC语言参考程序199

第一 部分总说明199

第二部分 子程序200

附录二 常用优化方法C语言参考程序包222

第一部分 使用说明222

第二部分 C语言程序223

参考文献248

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