機械優(yōu)化設計方法

     目錄
   1緒論
    1.1什么叫機械優(yōu)化設計
    1.2優(yōu)化設計在機械設計中的作用
    1.3機械優(yōu)化設計發(fā)展概況
   2機械優(yōu)化設計的基本術語和數(shù)學模型
    2.1幾個機械優(yōu)化設計問題的示例
    2.1.1零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化
    2.1.2部件參數(shù)的優(yōu)化
    2.1.3連桿機構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化
    2.1.4系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化
    2.2機械優(yōu)化設計的基本術語
    2.2.1設計變量
    2.2.2目標函數(shù)
    2.2.3設計約束
    2.3優(yōu)化設計的數(shù)學模型及其分類
    2.3.1數(shù)學模型的一般表達式
    2.3.2數(shù)學模型的分類
    2.4優(yōu)化設計方法
    2.5優(yōu)化設計的一般過程及其幾何解釋
    習題
   3優(yōu)化設計的某些基本概念和理論
    3.1目標函數(shù)與約束函數(shù)的某些基本性質(zhì)
    3.1.1函數(shù)的等值面（或線）
    3.1.2函數(shù)的最速下降方向
    3.1.3函數(shù)的近似表達式
    3.1.4函數(shù)的凸性
    3.2約束函數(shù)的集合及其性質(zhì)
    3.2.1約束函數(shù)的集合
    3.2.2適時約束
    3.3優(yōu)化設計問題的最優(yōu)解及其極值條件
    3.3.1優(yōu)化設計問題的最優(yōu)解
    3.3.2無約束優(yōu)化設計問題的極值條件
    3.3.3約束優(yōu)化設計問題的極值條件
    3.4優(yōu)化設計問題的數(shù)值解法及收斂條件
    3.4.1數(shù)值計算迭代法的基本思想和迭代格式
    3.4.2數(shù)值計算迭代法的終止準則
    3.4.3K－TT乘子的計算
    習題
   4優(yōu)化設計中幾種常用的無約束最優(yōu)化方法
    4.1一維搜索的最優(yōu)化方法
    4.1.1搜索區(qū)間的確定
    4.1.2黃金分割法
    4.1.3二次插值法
    4.2多變量的坐標輪換法和P0Well法
    4.2.1坐標輪換法
    4.2.2Powe11法
    4.3多變量的梯度法和共軛梯度法
    4.3.1梯度法
    4.3.2共軛梯度法
    4.4多變量的牛頓法和DFP變尺度法
    4.4.1牛頓法
    4.4.2變尺度法
    4.5多變量無約束最優(yōu)化方法小結(jié)
    習題
   5約束優(yōu)化設計的直接解法
    5.1約束優(yōu)化設計直接解法的基本特點
    5.2約束隨機方向搜索法
    5.2.1基本原理
    5.2.2算法的步驟
    5.2.3應用示例
    5.3約束優(yōu)化設計的復合形法
    5.3.1復合形法的基本原理
    5.3.2初始復合形的構(gòu)成
    5.3.3復合形法的尋優(yōu)規(guī)則和程序計算框圖
    5.3.4應用示例
    5.4約束優(yōu)化設計的直接搜索方法
    5.4.1方法的基本原理
    5.4.2適用可行方向的條件和產(chǎn)生方法
    5.4.3步長因子的確定
    5.4.4終止準則
    5.4.5可行方向法的算法步驟
    5.4.6應用示例
    習題
   6約束優(yōu)化設計的間接解法
    6.1約束優(yōu)化設計間接解法的基本思想
    6.2內(nèi)點懲罰函數(shù)法
    6.2.1內(nèi)點懲罰函數(shù)法的基本原理
    6.2.2內(nèi)點懲罰函數(shù)法的算法和程序計算框圖
    6.2.3內(nèi)點懲罰函數(shù)法使用中的幾個問題
    6.2.4應用示例
    6.3外點懲罰函數(shù)法
    6.3.1外點懲罰函數(shù)法的基本原理
    6.3.2外點懲罰函數(shù)法的算法和程序計算框圖
    6.3.3外點懲罰函數(shù)法使用中的問題
    6.3.4應用示例
    6.4混合懲罰函數(shù)法
    6.4.1混合懲罰函數(shù)法及其算法步驟
    6.4.2用外推法加快搜索過程
    6.5約束優(yōu)化設計問題間接解法小結(jié)
    習題
   7優(yōu)化設計實踐中的某些問題
    7.1優(yōu)化設計的建模
    7.1.1建模的方法論和步驟
    7.1.2減少數(shù)學模型的維數(shù)
    7.1.3減少約束條件數(shù)
    7.2數(shù)學模型的尺度變換
    7.2.1設計變量的標度
    7.2.2目標函數(shù)的尺度變換
    7.2.3約束函數(shù)的規(guī)格化
    7.3建模中數(shù)表和圖線的程序化
    7.3.1數(shù)表的程序化
    7.3.2圖線的程序化
    7.4優(yōu)化設計的實施
    7.4.1優(yōu)化方法的選擇
    7.4.2收斂精度的選擇
    7.5優(yōu)化計算結(jié)果的分析
    7.5.1優(yōu)化計算結(jié)果的分析
    7.5.2優(yōu)化設計結(jié)果的靈敏度分析
    習題
   8多目標問題的優(yōu)化設計方法
    8.1引言
    8.2基本概念和定義
    8.3協(xié)調(diào)曲線法
    8.3.1基本原理
    8.3.2應用示例
    8.4統(tǒng)一目標函數(shù)法
    8.4.1目標規(guī)劃法
    8.4.2乘除法
    8.4.3加權線性組合法
    8.4.4加權因子的選擇
    8.4.5應用示例
    8.5功效系數(shù)法
    8.5.1基本原理
    8.5.2應用示例
    8.6小結(jié)
    習題
   9離散變量優(yōu)化設計方法
    9.1引言
    9.2數(shù)學模型的一般形式及其某些基本概念
    9.3離散變量問題的最優(yōu)解及其收斂準則
    9.4離散變量自適應隨機搜索法
    9.4.1基本原理
    9.4.2設計點樣本產(chǎn)生的基本方程
    9.4.3隨機移步查點技術
    9.4.4算法構(gòu)造原理及步驟
    9.5離散變量的組合形法
    9.5.1初始離散組合形的產(chǎn)生
    9.5.2離散一維搜索
    9.5.3約束條件的處理
    9.5.4離散變量組合形的調(diào)整
    9.5.5離散變量組合形算法的收斂準則
    9.5.6離散變量組合形算法的步驟和框圖
    9.6離散性懲罰函數(shù)法
    9.6.1基本原理
    9.6.2關于懲罰因子和離散懲罰函數(shù)指數(shù)的選擇
    9.8.3偽最優(yōu)和核正程序
    9.6.4離散懲罰函數(shù)的算法
    9.7應用示例
   10隨機變量優(yōu)化設計方法
    10.1引言
    10.2隨機變量的某些基本概念和性質(zhì)
    10.2.1隨機變量的概率密度函數(shù)及其特征值
    10.2.2概率分布的幾種常用的解析模型
    10.2.3多維隨機變量及其分布
    10.2.4多維隨機變量的函數(shù)
    10.3含有隨機變量的優(yōu)化設計模型
    10.3.1隨機參數(shù)和隨機設計變量
    10.3.2隨機型優(yōu)化設計數(shù)學模型
    10.4概率約束問題及其模型
    10.4.1概率約束優(yōu)化設計模型
    10.4.2概率約束的某些基本概念
    10.4.3概率約束模型的最優(yōu)解及其概念
    10.5一次二階矩方法
    10.5.1基本原理
    10.5.2一次二階矩方法
    10.6隨機模擬搜索方法
    10.6.1隨機模擬的基本原理
    10.6.2隨機變量的抽樣
    10.6.3實施的方法
    10.7應用示例
    10.7.1數(shù)學模型
    10.7.2用一次二階矩法求解
    10.7.3用隨機模擬搜索法求解
   附錄
    附錄1 一維搜索二次插值法的BASIC程序
    附錄2 無約束求極小值P0well方法的BASIC程序
    附錄3 約束直接求解復合形法的BASIC程序
    附錄4 約束間接求解SUMT（內(nèi)點）法的BASIC程序
    附錄5
    附錄6
    附錄7
    附錄8
    主要參考文獻