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內(nèi)容簡介

　　本書全面介紹了機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，包括針對不同動態(tài)分析問題譜元法的動態(tài)仿真建模方法及其結(jié)構(gòu)動態(tài)響應優(yōu)化、考慮所有節(jié)點等效靜態(tài)載荷法的結(jié)構(gòu)動態(tài)響應優(yōu)化、將優(yōu)化要素與結(jié)構(gòu)幾何特點及工程要求結(jié)合的結(jié)構(gòu)靜態(tài)優(yōu)化等。本書共7章：第1章緒論，第2章為基于譜元法的結(jié)構(gòu)動態(tài)分析，第3章為基于時間譜元法的動態(tài)響應優(yōu)化，第4章為基于面向所有節(jié)點等效靜態(tài)載荷的模態(tài)疊加法結(jié)構(gòu)動態(tài)響應優(yōu)化，第5章為基于局部特征子結(jié)構(gòu)方法的連續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，第6章為基于子結(jié)構(gòu)平均單元能量的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性優(yōu)化，第7章為基于節(jié)點里茲勢能主自由度的結(jié)構(gòu)動態(tài)縮減方法。

作者簡介

　　毛虎平，現(xiàn)為中北大學機械工程學院副教授、碩士生導師，2011年畢業(yè)于華中科技大學機械設計及理論專業(yè)，獲工學博士學位。主要研究方向為結(jié)構(gòu)動態(tài)仿真及優(yōu)化；動力機械及工程。主持國家自然科學基金面上項目1項，山西省自然科學基金面上項目各1項，企業(yè)橫向項目1項；作為主要成員，參與國家“863”高技術研究發(fā)展計劃項目1項，國家自然基金2項，總裝備集團項目2項，山西省聯(lián)合基金項目1項。獨著專著1部，發(fā)明專利1項，參編教材1部，發(fā)表學術論文48篇，EI收錄10篇。

圖書目錄

第1章緒論 1
1.1　本書研究目的和意義 3
1.2 國內(nèi)外研究概況 4
1.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究概況 4
1.2.2 基于仿真的優(yōu)化研究概況 15
1.3 本書主要研究內(nèi)容、主要創(chuàng)新點與組織結(jié)構(gòu) 19
1.3.1 主要研究內(nèi)容 19
1.3.2 主要創(chuàng)新點 21
1.3.3 組織結(jié)構(gòu) 22
第2章基于譜元法的結(jié)構(gòu)動態(tài)分析方法 23
2.1 譜元法 24
2.1.1 瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應分析 26
2.1.2 全部狀態(tài)變量的全局組裝和求解 29
2.2 任意載荷振動問題分析的Chebyshev譜元法 30
2.2.1 振動問題及其積分形式 30
2.2.2 時間單元劃分 31
2.2.3 振動微分方程離散 31
2.2.4 邊界條件施加 34
2.3 聚集單元譜元法在承受沖擊載荷結(jié)構(gòu)動態(tài)分析中的應用 34
2.3.1 線性結(jié)構(gòu)動態(tài)響應方程及其轉(zhuǎn)化形式 36
2.3.2 聚集單元劃分 36
2.3.3 單元分析 38
2.3.4 集成總體譜元方程及求解 40
2.4 非線性振動分析的Chebyshev譜元法 40
2.4.1 非線性振動問題的Newton-Raphson方法 41
2.5 算例分析 42
2.5.1 任意載荷振動問題分析 42
2.5.2 聚集單元譜元法 52
2.5.3 非線性振動分析 60
2.6 本章小結(jié) 65
第3章基于時間譜元法的動態(tài)響應優(yōu)化方法 67
3.1 機械結(jié)構(gòu)動態(tài)響應優(yōu)化模型 69
3.2 動態(tài)響應優(yōu)化方法 70
3.3 線性單自由度系統(tǒng)的最優(yōu)化設計 70
3.4 線性兩自由度減振器最優(yōu)化設計 79
3.5 汽車懸架系統(tǒng)動態(tài)響應優(yōu)化設計 91
3.5.1 路況一 96
3.5.2 路況二 101
3.6 本章小結(jié) 107
第4章基于面向所有節(jié)點等效靜態(tài)載荷的模態(tài)疊加法結(jié)構(gòu)動態(tài)
響應優(yōu)化方法 108
4.1 模態(tài)疊加法 110
4.2 等效靜態(tài)載荷法 111
4.3 關鍵時間點集 113
4.4 方法流程 114
4.5 算例分析 115
4.5.1 124桿桁架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化 115
4.5.2 18桿桁架結(jié)構(gòu)尺寸與形狀混合優(yōu)化 121
4.6 本章小結(jié) 127
第5章基于局部特征子結(jié)構(gòu)方法的連續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法 129
5.1 連續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題描述 132
5.2 子結(jié)構(gòu)法 132
5.3 子結(jié)構(gòu)法的實施 134
5.4　基于子結(jié)構(gòu)法的優(yōu)化迭代 136
5.5　算例分析 138
5.5.1　空腹梁設計 138
5.5.2　柴油機活塞設計 143
5.6　本章小結(jié) 152
第6章基于子結(jié)構(gòu)平均單元能量的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性優(yōu)化方法 154
6.1　結(jié)構(gòu)動態(tài)特性優(yōu)化問題描述 156
6.2 結(jié)構(gòu)平均單元能量 157
6.2.1 影響結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的因素 157
6.2.2 平均單元能量分析 158
6.3 子結(jié)構(gòu)劃分 160
6.4 基于子結(jié)構(gòu)平均單元能量的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性優(yōu)化方法的實施 164
6.5 124桿桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計 165
6.5.1 采用本章所提方法進行優(yōu)化 165
6.5.2 基于幾何特征和經(jīng)驗確定設計變量及其取值范圍 172
6.5.3 采用式（6.3）的優(yōu)化模型尋優(yōu)比較兩種方法 174
6.6 本章小結(jié) 177
第7章基于節(jié)點里茲勢能主自由度的結(jié)構(gòu)動態(tài)縮減方法 178
7.1 節(jié)點里茲勢能計算及主自由度選擇 180
7.2 構(gòu)造縮減系統(tǒng) 181
7.3 基于節(jié)點里茲勢能主自由度的結(jié)構(gòu)動態(tài)縮減方法的實施 183
7.4 算例分析 184
7.4.1 圓柱曲板 184
7.4.2 曲軸 188
7.5 本章小結(jié) 191
參考文獻 193