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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：探索與進(jìn)展》內(nèi)容側(cè)重于優(yōu)化設(shè)計(jì)原理和優(yōu)化算法在實(shí)際工程中的應(yīng)用，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)基本理論及其各種算法基礎(chǔ)不做過多地推導(dǎo)。主要工作是系統(tǒng)地闡述一種簡(jiǎn)單實(shí)用且行之有效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化新算法，即廣義“漸進(jìn)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)法”（Generalized Evolutionary Node Shift Method）。該方法可以應(yīng)用于結(jié)構(gòu)靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的多種優(yōu)化設(shè)計(jì)問題，特別是結(jié)構(gòu)的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。結(jié)構(gòu)性能約束條件包括變形、應(yīng)力、彎矩、局部穩(wěn)定、固有振動(dòng)頻率以及總體質(zhì)量等。該優(yōu)化算法以設(shè)計(jì)變量靈敏度分析與計(jì)算為基礎(chǔ)，通過逐漸改進(jìn)結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)性能逐漸滿足約束條件，設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。在解決各種結(jié)構(gòu)，如桁架、框（剛）架、薄板等結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的同時(shí)，《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：探索與進(jìn)展》將逐漸揭示這種方法的理論基礎(chǔ)、分析過程和應(yīng)用特點(diǎn)。《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：探索與進(jìn)展》的研究成果將在航空航天、土木建筑、機(jī)械等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：探索與進(jìn)展》主要介紹桿系結(jié)構(gòu)（桁架或框架結(jié)構(gòu)）的形狀、形狀與尺寸，梁、板結(jié)構(gòu)支承剛度和位置、以及附加集中質(zhì)量位置等不同方面優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。其中，支承位置的優(yōu)化和附加集中質(zhì)量位置的優(yōu)化屬于邊界優(yōu)化設(shè)計(jì)范疇，過去相關(guān)研究開展得不多，目前仍存在許多問題有待進(jìn)一步深入研究?！督Y(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：探索與進(jìn)展》將根據(jù)有限元形函數(shù)的基本概念，采用離散方法，詳細(xì)推導(dǎo)梁、板結(jié)構(gòu)變形、彎矩和固有頻率相對(duì)支承位置靈敏度計(jì)算公式。書中的大部分內(nèi)容是作者及其國(guó)內(nèi)外合作者近幾年的研究成果，考慮到國(guó)內(nèi)學(xué)者在這方面關(guān)注較少，《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：探索與進(jìn)展》亦將介紹相關(guān)研究?jī)?nèi)容的一些基礎(chǔ)理論知識(shí)，并用大量的算例證明優(yōu)化算法的可行性以及靈敏度分析的正確性。

作者簡(jiǎn)介

暫缺《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：探索與進(jìn)展》作者簡(jiǎn)介

圖書目錄

第1章緒論
1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述
1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型
1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分類
1.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要方法
1.4.1 數(shù)學(xué)規(guī)劃法
1.4.2 優(yōu)化準(zhǔn)則法
1.5 結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.6 本書的內(nèi)容及安排

第2章有限元法基礎(chǔ)簡(jiǎn)介
2.1 常用直桿單元
2.1.1 二力桿單元
2.1.2 直梁?jiǎn)卧?br /> 2.2 薄板彎曲單元
2.2.1 基本理論
2.2.2 矩形板彎單元（R-12）
2.3 坐標(biāo)變換
2.3.1 空間桿單元
2.3.2 平面梁?jiǎn)卧?br /> 2.4 單元?jiǎng)偠群唾|(zhì)量矩陣一階導(dǎo)數(shù)計(jì)算
2.4.1 對(duì)其中某一元素的導(dǎo)數(shù)
2.4.2 對(duì)截面尺寸的導(dǎo)數(shù)
2.4.3 對(duì)端點(diǎn)坐標(biāo)的導(dǎo)數(shù)

第3章桁架結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 優(yōu)化問題基本描述
3.2 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)對(duì)位移約束的影響
3.2.1 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的靈敏度分析
3.2.2 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的靈敏度數(shù)
3.2.3 單一工況下的多節(jié)點(diǎn)位移約束
3.2.4 多工況、多節(jié)點(diǎn)位移約束
3.3 庫(kù)恩-塔克條件
3.4 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)步長(zhǎng)
3.5 桁架結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化算例
3.6 結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化的局限性
本章小結(jié)

第4章桁架結(jié)構(gòu)形狀與尺寸組合優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 優(yōu)化問題描述
4.2 優(yōu)化算法
4.2.1 尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.2.2 形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3 漸進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟
4.4 組合優(yōu)化算例
附錄平面二桿桁架受力分析
本章小結(jié)

第5章結(jié)構(gòu)邊界支承位置優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 優(yōu)化問題描述
5.2 節(jié)點(diǎn)位移相對(duì)支承位置的靈敏度分析
5.2.1 一般情況
5.2.2 梁?jiǎn)卧膹椥灾С?br /> 5.2.3 板單元的彈性支承
5.3 支承位置優(yōu)化算法
5.4 支承位置優(yōu)化算例
5.5 支承扭轉(zhuǎn)剛度的影響
附錄簡(jiǎn)支梁最優(yōu)支承位置分析
本章小結(jié)

第6章框架結(jié)構(gòu)彎矩優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.1 優(yōu)化問題描述
6.2 靈敏度分析方法簡(jiǎn)介
6.3 彎矩的靈敏度分析
6.3.1 對(duì)支承位置坐標(biāo)的一階導(dǎo)數(shù)
6.3.2 對(duì)形狀設(shè)計(jì)變量的一階導(dǎo)數(shù)
6.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟
6.5 彎矩優(yōu)化算例
本章小結(jié)

第7章結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化中的約束
7.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力約束可行域研究
7.3 結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)靈敏度分析
7.3.1 固有頻率靈敏度分析
7.3.2 固有振型靈敏度分析
7.3.3 重頻靈敏度分析
7.4 重頻靈敏度特性分析
7.5 重頻靈敏度計(jì)算簡(jiǎn)例
7.6 粘性阻尼下模態(tài)參數(shù)靈敏度分析
本章小結(jié)

第8章重頻靈敏度分析結(jié)果的應(yīng)用
8.1 頻率靈敏度分析過程
8.2 數(shù)值算例
本章小結(jié)

第9章桁架結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)
9.1 固有頻率靈敏度分析
9.1.1 對(duì)桿件截面積的靈敏度
9.1.2 對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的靈敏度
9.2 優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型
9.3 優(yōu)化算法描述
9.3.1 增加頻率
9.3.2 減小頻率
9.3.3 庫(kù)恩-塔克條件
9.3.4 每次循環(huán)設(shè)計(jì)變量調(diào)整數(shù)量
9.3.5 優(yōu)化搜索步長(zhǎng)
9.4 多階頻率約束處理
9.5 桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化算例
本章小結(jié)

第10章梁結(jié)構(gòu)支承優(yōu)化設(shè)計(jì)
10.1 固有頻率相對(duì)支承設(shè)計(jì)參數(shù)的靈敏度分析
10.1.1 頻率對(duì)支承剛度的靈敏度
10.1.2 頻率對(duì)支承位置的靈敏度
10.2 支承位置優(yōu)化算法
10.3 梁結(jié)構(gòu)支承位置優(yōu)化算例
10.4 梁結(jié)構(gòu)支承剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)
10.4.1 梁振動(dòng)分析
10.4.2 最小剛度計(jì)算
10.4.3 其他典型邊界條件最小剛度計(jì)算
10.5 增加高階頻率所需最小支承剛度
10.6 邊界條件對(duì)附加支承優(yōu)化設(shè)計(jì)的影響
10.6.1 位移函數(shù)的構(gòu)建
10.6.2 邊界約束條件的影響
10.7 支承扭轉(zhuǎn)剛度對(duì)頻率靈敏度的影響
本章小結(jié)

第11章薄板結(jié)構(gòu)支承優(yōu)化設(shè)計(jì)
11.1 薄板振動(dòng)微分方程
11.2 固有頻率對(duì)支承位置的靈敏度分析
11.3 支承位置優(yōu)化模型
11.4 支承位置優(yōu)化算例
11.5 支承剛度優(yōu)化分析
11.6 支承剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)算例
本章小結(jié)

第12章集中質(zhì)量位置優(yōu)化設(shè)計(jì)
12.1 頻率對(duì)集中質(zhì)量位置的靈敏度分析
12.1.1 梁?jiǎn)卧细綆б粋€(gè)集中質(zhì)量
12.1.2 薄板單元上附帶一個(gè)集中質(zhì)量
12.2 頻率對(duì)集中質(zhì)量大小的靈敏度分析
12.3 集中質(zhì)量位置優(yōu)化步驟
12.4 集中質(zhì)量位置優(yōu)化算例
12.5 集中質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣性對(duì)頻率靈敏度計(jì)算的影響
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)