机械优化设计

　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：机械优化设计（第4版）》是根据全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会所制定的数学计划和教学大纲编写的。《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：机械优化设计（第4版）》主要内容有：优化设计概述，优化设计的数学基础，一维搜索方法，无约束优化方法，线性规划，约束优化方法，多目标及离散变量优化方法，机械优化设计实例，常用优化方法程序的使用说明及计算机实习指导。《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：机械优化设计（第4版）》可作为高等工科学校机械设计及制造专业本科生、研究生教材，也可供有关专业师生及工程技术人员参考。

　　孙靖民（1928），男，江苏省南京市人。哈尔滨工业大学教授。1950年毕业于浙江大学、1953年哈尔滨工业大学研究生毕业。历任全国机械设计及制造专业教学指导委员会副主任委员、黑龙江省机械工程学会机械设计与传动专业委员会副主任委员。1990年获国家教委从事高校科技工作四十年证书，1991年获航天部有突出贡献的专家称号，1992年获政府特殊津贴。名字先后被《当代中国科技名人成就大典》、英国剑桥《DictionaryofinteernationalBiography》等多种人物传记、辞典收入。先后承担国家七五科技攻关课题、国家自然科学基金课题、航天部课题、国防科工委课题、国家国家产学研项目课题等。主要从事机械结构设计和分析、现代机械设计方法和CAD/CAM技术的研究。近年来主持完成了：微机系统CAD工作站、APOLLOCAD工作站开发、机械结构形状优化设计等科研项目。其中6项获航天部一等、二等、三等科技成果奖、机械部三等科技成果奖、黑龙江省二等科技成果奖和国家科委、国家计委、财政部科技攻关重大成果奖。主编并正式出版《机庆结构计算的有限元法》、《机械优化设计》、《机械结构优化设计》等8种教材和专著。先后在《机械工程学报》、《哈尔滨工业大学学报》、《计算结构力学及应用》《机床》等国内外学术期刊和会议发表论文60余篇。培养硕士和博士学位研究生40多人。

第3版前言
第2版前言
第1版前言
绪论
第一章 优化设计概述
第一节 人字架的优化设计
第二节 机械优化设计问题示例
第三节 优化设计问题的数学模型
第四节 优化设计问题的基本解法
第二章 优化设计的数学基础
第一节 多元函数的方向导数与梯度
第二节 多元函数的泰勒展开
第三节 无约束优化问题的极值条件
第四节 凸集、凸函数与凸规划
第五节 等式约束优化问题的极值条件
第六节 不等式约束优化问题的极值条件
第三章 一维搜索方法
第一节 概述
第二节 搜索区间的确定与区间消去法原理
第三节 一维搜索的试探方法
第四节 一维搜索的插值方法
第四章 无约束优化方法
第一节 概述
第二节 最速下降法
第三节 牛顿型方法
第四节 共轭方向及共轭方向法
第五节 共轭梯度法
第六节 变尺度法
第七节 坐标轮换法
第八节 鲍威尔方法
第九节 单形替换法
习题
第五章 线性规划
第一节 线性规划的标准形式与基本性质
第二节 基本可行解的转换
第三节 单纯形方法
第四节 单纯形法应用举例
第五节 修正单纯形法
习题
第六章 约束优化方法
第一节 概述
第二节 随机方向法
第三节 复合形法
第四节 可行方向法
第五节 惩罚函数法
第六节 德广乘子法
第七节 非线性规划问题的线性化解法——线性副近法
第八节 广义简约梯度法
第九节 二次规划法
第十节 结构优化方法简介
第十一节 遗传算法简介
习题
第七章 多目标及离散变量优化方法
第一节 多目标优化问题
第二节 多目标优化方法
第三节 离散变量优化问题
第四节 离散变量优化方法
习题
第八章 机械优化设计实例
第一节 应用技巧
第二节 机床主轴结构优化设计
第三节 圆柱齿轮减速器的优化设计
第四节 平面连杆机构的优化设计
第五节 汽车悬架系统的优化设计
第六节 热夺机机架结构的优化设计
第七节 月生产计划的最优安排
附录 光盘内常用优化方法程序的使用说明及计算机实习建议
一 光盘内常用优化方法程序的使用说明
二 常用优化方法程序的考核题
三 计算机实习建议
参考文献