最佳化設計導引

最佳化設計導引

《最佳化設計導引》是2010年化學工業出版社出版的圖書，作者是盧險峰。

基本信息

內容簡介

本書內容由三篇十一章及兩個附錄構成。第1篇“引論”，闡釋現代設計方法、最佳化設計的內容；第2篇“數學原理”，介紹最最佳化方法的數學規劃解法，包括解析法與數值法共五類求解方法及其特點；第3篇“工程套用”，討論如何解決最佳化設計中的數學建模難題等問題，提供了較大量的最佳化設計工程套用成果實例；附錄一為用C語言編寫的一些數值方法的源程式，附錄二給出了全書習題參考答案。全書概念清晰、知識新穎，各篇章原理與套用相連，理論與實踐結合。

本書既可作為高等院校材料類、機械類、化工類乃至管理工程等專業高年級本科生以及研究生的專業、公共課教材，也可作為相關專業的考博參考書，對於從事材料成形加工、機械設計與製造、化工過程與裝備等工程技術/科研人員，以及企事業單位的管理人員均有良好的參考作用。

圖書目錄

第1篇引論

第1章現代設計方法總述1

11現代設計方法的涵義及基本特徵1

111現代設計方法的涵義1

112現代與傳統設計方法的區別和聯繫2

113現代設計方法的基本特徵3

12現代機械設計思想與設計方法分類3

121現代機械設計思想3

122現代機械設計方法的分類4

13較新穎的現代（機械）設計方法簡介5

131創新設計5

132生命周期設計6

133虛擬設計7

134穩健設計9

135並行設計10

136智慧型設計11

第2章最佳化設計概述13

21最最佳化方法的定義與發展簡史13

211定義及地位13

212發展簡史13

22最最佳化問題數學模型的構成14

221性能指標15

222設計變數15

223約束條件16

224目標函式17

23最最佳化問題的分類18

24數學符號的簡要說明20

25最最佳化方法的解題步驟21

26廣義最最佳化方法的種類22

27最佳化設計效果舉例23

習題26

第2篇數學原理

第3章經典解析法28

31微分學中求極值29

311一元函式的極值29

312二元函式的極值30

313多元函式的極值34

32無約束最最佳化問題35

33常用微分公式35

34凸集與凸函式36

341凸集36

342凸函式37

343凸函式的判據37

344凸函式的極值38

35等式約束最最佳化問題38

351消元法38

352拉格朗日乘子法39

36不等式約束最最佳化問題41

361二維問題42

362多維問題42

37變分學中求極值43

371泛函的駐值44

372泛函中邊界條件的物理意義45

習題47

第4章線性規劃與非線性規劃法49

41線性規劃的數學模型49

411數學模型的一般形式49

412典型問題數學模型實例50

42線性規劃的圖解法51

43線性規劃的基本性質52

44單純形及其求解法52

441單純形及算法特點52

442單純形解法計算步驟53

45整數線性規劃54

451幾個典型問題55

452整數線性規劃的解法57

46非線性規劃的數學模型61

461非線性規劃的種類61

462最優解的特點62

47庫恩圖克定理63

471不等式約束問題極值條件63

472庫恩圖克定理的解釋64

48關於非線性整數規劃67

習題68

第5章直接搜尋數值解法70

51進退法70

511搜尋最優點70

512搜尋最優區間71

52黃金分割法72

521區間消去法的基本原理72

522黃金分割法的特點和步驟72

523典型套用舉例74

53二次插值法76

531插值原理76

532計算步驟78

54有理插值法78

55坐標輪換法81

56步長加速法82

57共軛方向法83

58單純形算法85

59隨機搜尋法87

591隨機跳躍法87

592隨機走步法88

593帶一維搜尋的隨機走步法89

習題90

第6章間接搜尋數值解法92

61最優梯度法92

611梯度與梯度方向92

612疊代公式92

613計算步驟與特點93

614關於收斂性與收斂準則94

62共軛梯度法95

621共軛方向的構成95

622共軛梯度法的特點96

623疊代步驟96

63牛頓法與阻尼牛頓法97

631牛頓法97

632阻尼牛頓法99

64變尺度法100

641尺度矩陣100

642疊代步驟101

643幾何解釋與算法特點102

65綜合性例題102

習題105

第7章約束最最佳化問題數值解法106

71罰函式法106

711外點法108

712內點法110

713混合點法112

72增廣乘子法113

721等式約束的問題113

722不等式約束的問題116

723兼有等式和不等式約束的問題118

73序列二次規划算法118

74鋸齒法119

75投影梯度法120

751線性等式約束的問題120

752非線性等式約束的問題122

76可行方向法123

761疊代步驟與可行方向的確定123

762關於驗收標準125

77消元法125

78複合形法126

781方法的要點126

782疊代步驟與套用舉例127

79多種解法題例131

習題132

第3篇工程套用

第8章數學模型的建立134

81概述134

82數學模型的要求135

83建模的步驟及要點135

84建模的方法135

85完善數學模型的技巧137

851數學模型的尺度變換138

852數據表和線圖資料的使用139

86建模舉例141

第9章多目標與廣義最最佳化方法145

91多目標最最佳化問題的處理145

911分析抉擇法145

912相互協調法146

913目標主次法147

914加權組合法147

92廣義最最佳化方法149

921數學規劃法149

922圖解法149

923實驗法150

924情況研究法151

第10章最佳化設計工程套用實例154

【例101】拱頂罐頂板的最佳化排版法154

【例102】縮口凹模半錐角最佳化設計156

【例103】減速器齒輪嚙合參數的最佳化設計158

【例104】凸輪機構的最佳化設計165

【例105】鋼板下料的最佳化處理167

【例106】沖裁件解析法最佳化排樣169

【例107】沖天爐的最佳化配料170

【例108】優選法在冷壓裝配中的套用173

【例109】汽車覆蓋件衝壓方向的最佳化173

【例1010】開式壓力機機身最佳化設計175

【例1011】機器零部件綜合最佳化設計178

【例1012】大型剪下機尺寸最佳化設計179

【例1013】衝壓工藝方案確定的廣義最最佳化181

【例1014】情況研究法優選換向器整體冷鍛用材183

【例1015】電機換向器冷鍛模沖頭錐角最最佳化185

【例1016】電機換向器冷鍛模凹模結構參數最佳化186

第11章最佳化設計方法及套用的新進展188

111相關知識188

1111套用數學188

1112數學規劃188

1113廣義最最佳化190

1114最最佳化方法、技術、設計190

112新的發展與新的套用190

1121方法與原理方面的新發展191

1122套用方面的新動向193

附錄一源程式代碼195

(1)進退法195

(2)黃金分割法196

(3)坐標輪換法197

(4)共軛方向法198

(5)最優梯度法200

(6)共軛梯度法203

(7) 變尺度法206

(8)罰函式內點法210

(9)增廣乘子法212

附錄二習題參考答案216

參考文獻220

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