簡介 本書系統(tǒng)地介紹了機械優(yōu)化設計的常用方法及最新的研究成果，包括多目標優(yōu)化、非線性規(guī)劃的靈敏度分析、模糊優(yōu)化、可靠性優(yōu)化、工程隨機變量優(yōu)化、智能優(yōu)化等；同時對機械零件與系統(tǒng)的優(yōu)化設計建模及應用作了較全面、詳細的論述，且重點突出于工程應用。本書可使讀者了解各種優(yōu)化方法的適用條件和應用方法，書中大部分模型都有實際工程背景，可以方便地套用。本書可供機械設計工程、研究、開發(fā)技術人員參考，也可作為高等學校相關專業(yè)本科生、研究生教材。目錄第1章 優(yōu)化設計方法111 優(yōu)化設計概述1111 優(yōu)化設計的數學模型2 1111 傳遞轉矩并承受彎矩的等截面軸的優(yōu)化設計2 1112 優(yōu)化設計的數學模型4112 優(yōu)化過程的幾何描述6113 迭代終止準則712 無約束優(yōu)化方法 7 121 常用一維搜索方法8 1211 搜索區(qū)間的確定8 1212 0618法9 1213 一維搜索的其他方法11122 梯度法（最速下降法）121221 梯度法的基本思路121222 算例13 1223 梯度法討論14 123 牛頓型方法161231 基本思路161232 算例171233 牛頓法的討論18 124 共軛梯度法20125 變尺度法20 1251 DFP變尺度法22 1252 DFP變尺度法的計算步驟22 1253 BFGS變尺度法24126 坐標輪換法24 1261 坐標輪換法的基本思路25 1262 坐標輪換法的討論26127 Powell方法27 1271 Powell的基本算法27 1272 改進Powell的算法29128 各種無約束優(yōu)化方法的比較321281 迭代公式321282 各種方法的比較3213 約束優(yōu)化33 131 懲罰函數法34 1311 內點懲罰函數法35 1312 外點懲罰函數法37 1313 SUMT方法的討論38 1314 混合懲罰函數法40 1315 懲罰函數法的計算過程及框圖41132 復合形法42 1321 初始復合形的生成421322 搜索策略431323 復合形法的討論45133 簡約梯度法及廣義簡約梯度法45 1331 簡約梯度法45 1332 廣義簡約梯度法49 14 應用實例51141 行星輪系的優(yōu)化設計51 142 鍵連接的優(yōu)化設計53 1421 平鍵、楔鍵、切向鍵的失效形式及其優(yōu)化數學模型53 1422 優(yōu)化結果55143 滑塊式萬向接軸優(yōu)化設計56 1431 優(yōu)化模型的建立56 1432 優(yōu)化方法的選擇57 1433 計算結果及處理57144 汽車變截面鋼板彈簧的優(yōu)化設計58 1441 數學模型的建立591442 優(yōu)化設計計算66 1443 計算結果分析67 參考文獻68 第2章 機械優(yōu)化設計的建模及優(yōu)化方法評價6921 機械優(yōu)化設計的一般過程69 22 機械優(yōu)化設計建模的基本原則71 221 確定系統(tǒng)邊界71 222 設計變量的選擇72223 確定目標函數73224 建立約束函數74 23 機械優(yōu)化設計數學模型的分析與變換78231 模型變換的概念及作用78232 尺度變換的概念80 233 模型線性化83234 將代數模型轉化為幾何規(guī)劃85 24 優(yōu)化方法的評價87241 考題的選擇87 242 優(yōu)化方法及程序的評價指標88243 評價結果89244 優(yōu)化方法程序的選擇方法90參考文獻91 第3章 多目標優(yōu)化設計的建模及應用9231 多目標優(yōu)化設計的數學模型9232 多目標優(yōu)化設計的求解方法93 321 統(tǒng)一目標法933211 線性加權法933212 理想點法933213 目標規(guī)劃法943214 乘除法943215 功效系數法95322 主目標法95 323 分層序列法96 324 極大-極小法96 33 應用實例97 331 擺線針輪行星減速器多目標優(yōu)化設計973311 基本尺寸的幾何計算973312 建立優(yōu)化設計的數學模型973313 多目標優(yōu)化設計方法的選擇1033314 計算實例103 332 四連桿變幅機構的多目標優(yōu)化設計1043321 四連桿變幅機構分析104 3322 四連桿變幅機構優(yōu)化的數學模型1053323 四連桿變幅機構的優(yōu)化結果109參考文獻110 第4章 非線性規(guī)劃的靈敏度分析 11141 概述11242 使用幾何規(guī)劃進行靈敏度分析的原理和方法112 421 正定幾何規(guī)劃和帶負數的幾何規(guī)劃靈敏度分析的基本 原理1124211 幾何規(guī)劃簡介1124212 使用幾何規(guī)劃進行靈敏度分析的基本原理114422 使用幾何規(guī)劃進行靈敏度分析的算法117423 使用幾何規(guī)劃進行結構優(yōu)化設計的靈敏度分析1204231 建立空心梁的優(yōu)化設計的數學模型1204232 使用幾何規(guī)劃進行靈敏度分析1224233 應注意的問題125 43 使用懲罰函數法進行靈敏度分析的原理和方法125 431 一般參數非線性規(guī)劃126 432 靈敏度分析的基本原理127 433 使用懲罰函數法進行靈敏度分析的基本原理13044 使用懲罰函數法進行起重機結構優(yōu)化設計的靈敏度 分析133 441 起重機箱型主梁的優(yōu)化問題133 442 靈敏度分析13445 使用懲罰函數法進行四連桿變幅機構優(yōu)化的靈敏度 分析138 451 約束右邊干擾時的靈敏度分析138 452 參變量干擾時的靈敏度分析142 453 四連桿變幅機構靈敏度分析的結果153參考文獻156 第5章 模糊優(yōu)化設計的建模及應用157 51 常規(guī)機械優(yōu)化設計與模糊優(yōu)化設計157 52 模糊優(yōu)化設計的數學模型158 521 模糊優(yōu)化的設計變量158 522 模糊優(yōu)化設計的目標函數159523 模糊優(yōu)化設計的約束條件159524 模糊優(yōu)化的數學模型15953 模糊優(yōu)化設計的基本含義及分類160 531 模糊優(yōu)化設計的基本含義160 532 模糊優(yōu)化設計的分類16054 對稱模糊優(yōu)化設計及其解法161541 對稱模糊優(yōu)化模型161 542 模糊優(yōu)越集的其他形式162 543 非模糊目標函數極值的求解方法16355 模糊優(yōu)化迭代的基本解法163 551 模糊優(yōu)化迭代的基本原理163 552 對稱模糊優(yōu)化迭代的步驟165 56 非對稱優(yōu)化設計的數學模型166 561 非對稱模糊優(yōu)化設計的數學模型166 562 容差的確定168563 非對稱模糊優(yōu)化模型的水平截集法17157 多目標模糊優(yōu)化173 571 常規(guī)多目標優(yōu)化設計的模糊解法173 572 對稱多目標模糊優(yōu)化模型的求解175 573 普通多目標模糊優(yōu)化模型的求解176 574 模糊綜合評判的多目標優(yōu)化解177 575 多目標模糊優(yōu)化設計的理想點法17958 應用實例183 581 柱塞式液壓泵系統(tǒng)模糊可靠性優(yōu)化設計的研究1835811 柱塞泵系統(tǒng)可靠度模型的建立1835812 柱塞泵系統(tǒng)的模糊可靠度分配1845813 計算結果及結論187 582 圓柱形螺旋壓縮彈簧的模糊多目標優(yōu)化設計188 5821 多目標模糊優(yōu)化模型的建立1895822 模糊約束的處理1915823 優(yōu)化模型的求解193參考文獻194 第6章 可靠性優(yōu)化設計的建模及應用19561 機械可靠度計算模型195 611 機械零件應力-強度“干涉”模型195 612 應力、強度均為正態(tài)分布的可靠性模型197 613 應力和強度為其他分布時的可靠度計算198 614 機械零部件強度可靠性近似計算模型199 6141 圖解近似計算模型1996142 概率分布的Edgeworth級數漸近展開近似計算模型2006143 Monta Carlo近似計算模型2016144 最大失效概率法2026145 其他近似計算方法的可靠度計算204 615 機械系統(tǒng)的可靠度計算2046151 串聯系統(tǒng)的可靠度2046152 純并聯系統(tǒng)2056153 表決系統(tǒng)2056154 等待系統(tǒng)2066155 復雜機械系統(tǒng)20762 機械系統(tǒng)可靠度優(yōu)化分配模型208 621 等分配模型208 622 相對失效率模型209 623 AGREE分配模型20963 機械可靠度優(yōu)化設計210 631 機械可靠性優(yōu)化設計的數學規(guī)劃模型2106311 單元零部件可靠性優(yōu)化設計的數學規(guī)劃模型2116312 系統(tǒng)可靠性優(yōu)化分配的數學規(guī)劃模型2126313 系統(tǒng)可靠性優(yōu)化設計的整體數學規(guī)劃模型2126314 3種數學規(guī)劃模型之間的關系及證明213 632 機械系統(tǒng)可靠性優(yōu)化設計的實現策略2146321 耦合優(yōu)化策略2146322 分解協(xié)調優(yōu)化策略2146323 分散優(yōu)化策略21764 應用實例218 641 行星輪傳動系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化設計2186411 行星輪傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設計模型2186412 行星輪傳動系統(tǒng)可靠性優(yōu)化設計過程220 6413 計算實例與分析221 642 裝載機差速器的可靠性優(yōu)化設計2226421 差速器齒輪齒根彎曲強度的可靠度計算2236422 差速器可靠性優(yōu)化設計數學模型的建立2256423 優(yōu)化方法及計算結果分析227參考文獻228 第7章 工程隨機變量優(yōu)化設計建模及應用22971 工程隨機變量優(yōu)化設計的數學模型229 711 工程設計信息的不確定性229 712 工程隨機優(yōu)化設計的基本概念231 713 工程隨機優(yōu)化設計的幾種基本模型2347131 統(tǒng)計均值模型2347132 概率約束函數模型2357133 風險設計模型2367134 容差設計模型2377135 補償模型2387136 工程隨機優(yōu)化設計模型的統(tǒng)一形式23972 隨機模型的求解方法239 721 隨機擬次梯度法240 722 隨機逼近法244 723 隨機模擬搜索法24573 應用實例248 731 壓力容器的概率優(yōu)化設計2487311 壓力容器的概率優(yōu)化設計數學模型2497312 優(yōu)化設計結果250 732 氣動換向裝置輸出特性的容差最優(yōu)設計2517321 設計條件2517322 容差設計模型的建立2527323 計算結果253 733 不完全概率信息的連桿可靠性優(yōu)化設計2547331 連桿的力學模型2547332 連桿優(yōu)化設計的數學模型2567333 連桿的優(yōu)化求解257 734 V帶傳動的概率約束函數模型的優(yōu)化設計2577341 建立V帶傳動的概率約束函數模型2587342 V帶的優(yōu)化求解263參考文獻264 第8章 智能優(yōu)化設計建模及應用26581 神經網絡優(yōu)化計算原理265 811 神經網絡優(yōu)化計算原理及過程266 812 用于機械優(yōu)化設計的幾種神經網絡模型2668121 反饋神經網絡2678122 多層前向神經網絡26882 神經網絡優(yōu)化計算的工程應用270 821 齒輪傳動機構人工神經網絡輔助優(yōu)化設計2708211 BP神經網絡模型原理2708212 齒輪機構BP網絡輔助優(yōu)化設計272 822 盤式制動器多目標優(yōu)化的神經網絡方法2758221 建立盤式制動器優(yōu)化設計的數學模型2758222 神經網絡優(yōu)化2798223 計算結果分析28083 用于機械優(yōu)化設計的進化計算方法281 831 遺傳算法2828311 遺傳算法的計算步驟2828312 基于遺傳算法的雙萬向軸優(yōu)化設計283 832 進化策略應用于機械優(yōu)化設計28784 基于過程的優(yōu)化算法及在機床主軸中的應用287 841 基于過程的優(yōu)化算法基本理論288 842 基于過程的機床主軸優(yōu)化設計290 843 計算結果分析29285 結束語293參考文獻293
鄂公網安備 42010302001612號 