內容介紹
內容簡介本書從定義、術語及如何建立最最佳化設計的數學模型等基本問題談起，系統地介紹了最
最佳化設計的理論及其數學分析基礎；介紹了一系列的最最佳化設計方法（其中包括一些近年來
才發展起來的新方法）及其在機械設計和汽車與內燃機設計上的套用。
全書共分十六章，前六章闡述了最最佳化設計理論和方法；第七章討論了如何利用這些最
最佳化設計的理論和方法解決機械設計中的一些共同性問題；後九章介紹了最最佳化方法在機械
設計和汽車結構最佳化中的具體套用。附錄中給出了最最佳化方法的FORTRAN語言子程式及
對這些程式的使用說明。
本書可作為高等工科院校機械類專業以及汽車、拖拉機、內燃機等專業高年級學生和研
究生的教材和教學參考書，亦可供從事機械設計及汽車、拖拉機與內燃機設計和研究的工程
技術人員參考。
作品目錄
目錄第一章 概述
§1－1 設計變數
§1－2 目標函式
§1－3 約束條件
§1－4 最最佳化設計的數學模型
第二章 最最佳化設計中目標函式的數學分析基礎
§2－1 目標函式的泰勒（Taylor）表達式
§2－2 函式的方嚮導數和梯度
§2－3 無約束目標函式的極值點存在條件
§2－4 函式的凸性與凸函式、凹函式
§2－5 目標函式的約束極值問題
§2－6 最最佳化設計的數值計算方法――疊代法及其收斂性
習 題
第三章 常用的一維探索最最佳化方法
§3－1 探索區間的確定
§3－2 切線法
§3－3 Fib0nacci法與黃金分割法（0.618法）
§3－4 二次插值法與三次插值法
§3－5 平分法
§3－6 格點法
習 題
第四章 無約束多維問題的最最佳化方法
§4－1 坐標輪換法
§4－2 最速下降法（Cauchy法或一階梯度法）
§4－3 牛頓法（Newton－Raphs0n法或二階梯度法）
§4－4 共軛梯度法
§4－5 共軛方向法及其改進――PoWell法
§4－6 變尺度法
§4－7 單純形法
§4－8 Hooke－Jeeves直接探索法
§4－9 Rosenbrock法
§4－10 Marquardt法
§4－11 最小二乘法（Gauss－Newton法）
習 題
第五章 約束問題的最最佳化方法
約束最最佳化問題的直接解法
§5－1 隨機試驗法
§5－2 隨機方向探索法
§5－3 複合形法
§5－4 可行方向法
§5－5 可變容差法
§5－6 簡約梯度法及廣義簡約梯度法
§5－7 線性逼近法
等式約束最最佳化問題的間接解法
§5－8 消元法
§5－9 拉格朗日（Lagrangian）乘子法
§5－10 懲罰函式法
§5－11 增廣拉格朗日（Lagrangian）乘子法
不等式約束最最佳化問題的間接解法
§5－12 拉格朗日（Lagrangian）乘子法
§5－13 懲罰函式法（SUMT內點法、外點法、混合法）
§5－14 增廣拉格朗日（Lagrangian）乘子法
習 題
第六章 多目標函式的最最佳化方法
§6－1 統一目標法
§6－2 主要目標法
§6－3 協調曲線法
§6－4 設計分析法
第七章 機械最最佳化設計的數學模型及其它有關問題
§7－1 關於設計變數的選擇
§7－2 關於目標函式的建立
§7－3 關於約束條件的確定
§7－4 數學模型的尺度變換
§7－5 數據表和線圖的處理
§7－6 最最佳化方法的選擇
§7－7 計算結果的分析與處理
§7－8 具有整數型和離散型設計變數的最最佳化設計問題
§7－9 靈敏度分析
第八章 軸類零件的最最佳化設計
§8－1 傳遞轉矩並承受彎矩的等截面軸的最最佳化設計
§8－2 保證動力穩定性的變截面高轉速軸的最最佳化設計
第九章 桿件及連桿機構的最最佳化設計
§9－1 壓桿的最最佳化設計
§9－2 汽車轉向梯形機構的最最佳化設計
§9－3 汽車雙梯形轉向機構的最最佳化設計
§9－4 汽車雙橋轉向搖臂機構的最最佳化設計
§9－5 具有獨立懸掛汽車的雙橋轉向機構的最最佳化設計
§9－6 平面鉸鏈四桿機構再現運動規律的最最佳化設計
§9－7 平面鉸鏈四桿機構再現給定軌跡的最最佳化設計
§9－8 內燃機連桿結構的最最佳化設計
第十章 凸輪機構的最最佳化設計，
第十一章 齒輪傳動的最最佳化設計
§11－1 普通圓柱齒輪傳動裝置重量指標的最最佳化設計
§11－2 普通圓柱齒輪傳動裝置齒輪嚙合參數的最最佳化設計
§11－3 行星齒輪傳動裝置的最最佳化設計
§11－4 汽車變速器的最最佳化設計
第十二章 彈簧的最最佳化設計
§12－1 普通圓柱螺旋彈簧的最最佳化設計
§12－2 離合器碟形彈簧及膜片彈簧的最最佳化設計
§12－3 汽車扭桿懸架及扭桿彈簧的最最佳化設計
第十三章 制動器的最最佳化設計
第十四章 同步器的最最佳化設計
第十五章 離合器蓋結構形狀的最最佳化設計
第十六章 汽車發動機與傳動系參數的最優匹配
附錄：最最佳化方法的FORTRAN語言子程式彙編
一、子例程子程式（SUBROUTINE）的使用
二、服務子程式
三、一些最最佳化方法的FORTRAN語言子程式簡介
（一）一維探索最最佳化方法的FORTRAN語言子程式
（二）用於約束最優解的懲罰函式法的FORTRAN語言子程式
（三）與懲罰函式法相配合求解約束問題時用的無約束非線性問題最最佳化
方法的FORTRAN語言子程式
（四）約束非線性問題最最佳化方法的FORTRAN語言子程式
（五）用於產生隨機數的FORTRAN程式
四、最最佳化方法的FORTRAN語言子程式彙編
五、用於由列表數據進行線性插值的FORTRAN語言程式
六、用於數值積分的FORTRAN語言程式
參考文獻
