机械优化设计

第一章 引论
第二章 机械优化设计的基本要素及数学模型
§2-1 设计变量
§2-2 约束条件
§2-3 目标函数
§2-4 最优化问题的数学模型
第三章 优化设计问题的若干理论基础
§3-1 优化设计问题的几何意义
一、目标函数的等值面(线)
二、约束最优解和无约束最优解
三、局部最优解和全域最优解
§3-2 无约束目标函数的极值点存在条件
一、函数的极值与极值点
二、极值点存在的条件
§3-3 函数的凸性
一、凸集与非凸集
二、凸函数的定义
三、凸函数的基本性质
四、凸函数的判定
五、函数的凸性与局部极值及全域最优值之间的关系
§3-4 约束极值点存在条件
§3-5 最优化设计的数值计算迭代方法
一、迭代法的基本思想及其格式
二、迭代计算的终止准则
第四章 一维搜索的最优化方法
§4-1 概述
§4-2 初始搜索区间的确定
§4-3 黄金分割法
一、消去法的基本原理
二、“0．618”的由来
三、迭代过程及算法框图
§4-4 二次插值法
一、基本原理
二、迭代过程及算法框图
第五章 多变量无约束优化方法
§5-1 概述
§5-2 变量轮换法
一、变量轮换法的原理与计算方法
二、迭代过程及算法框图
三、效能特点
§5-3 原始共轭方向法
一、共轭方向的基本概念
二、共轭方向的原始构成
三、迭代过程及算法框图
§5-4 鲍威尔法
一、基本原理
二、迭代过程及算法框图
§5-5 梯度法
一、基本原理
二、迭代过程及算法框图
三、效能特点
§5-6 牛顿法
一、基本原理
二、迭代过程及算法框图
三、效能特点
§5-7 变尺度法
一、变尺度法的基本思想
二、构造变尺度矩阵A(k)的基本要求
三、DFP法变尺度矩阵递推公式
四、DFP法迭代过程及算法框图
五、DFP法的效能特点
六、BFGS变尺度法
第六章 约束最优化方法
§6-1 概述
§6-2 约束随机方向搜索法
一、基本原理
二、初始点的选择
三、随机搜索方向的产生
四、迭代过程及算法框图
§6-3 复合形法
一、基本原理
二、初始复合形的产生
三、迭代过程及算法框图
§6-4 惩罚函数法
一、基本原理
二、外点惩罚函数法
三、内点惩罚函数法
四、混合型惩罚函数法
第七章 多目标函数的优化设计方法
§7-1 概述
§7-2 统一目标函数法
一、线性加权组合法
二、目标规划法
三、功效系数法
四、乘除法
§7-3 主要目标法
§7-4 协调曲线法
第八章 离散变量的优化设计方法
§8-1 离散变量优化的若干基本概念
一、离散设计空间和离散值域
二、非均匀离散变量和连续变量的均匀离散化处理
三、离散最优解
§8-2 凑整解法与网格法
一、凑整解法
二、网格法
§8-3 离散复合形法
一、初始离散复合形的产生
二、约束条件的处理
三、离散一维搜索
四、离散复合形算法的终止准则
五、重构复合形
六、离散复合形法的迭代过程及算法框图
第九章 有关优化设计的数学模型及其求解中的几个问题
§9-1 设计变量的选取
§9-2 目标函数的建立
§9-3 约束条件的确定
§9-4 数学模型的尺度变换
一、设计变量的尺度变换
二、目标函数的尺度变换
三、约束条件的尺度变换
§9-5 数据表和线图的处理
§9-6 最优化方法的选择及其应用程序
§9-7 计算结果的分析与处理
第十章 最优化方法在机械设计中的应用
§10-1 概述
§10-2 轮式车辆前轮转向梯形四杆机构的优化设计
§10-3 最小体积二级圆柱齿轮减速器的优化设计
§10-4 套筒滚子链传动的优化设计
§10-5 盘式制动器的优化设计
§10-6 四杆机构再现预定轨迹的优化设计
思考题与习题
附录一 常用优化方法参考程序
附录二 在VB中适用的优化设计参考程序
附录三 机构轨迹优化实例程序应用实践
主要参考文献