机械优化设计入门PDF电子书下载

目录 1

第一章 FORTRAN语言概要 4

§1-1FORTRAN语言基础 4

一、基本概念 4

二、基本语句 11

三、外部过程 23

§1-2在一般机械设计中的应用 32

第二章 数学模型的建立 47

§2-1设计变量与设计约束 47

一、设计变量 47

二、设计约束 49

§2-2目标函数 52

一、什么是目标函数 52

二、多目标函数的解 53

三、将多目标优化问题转成单目标求解的方法 56

§2-3最优化问题的数学模型及几何描述 59

一、最优化问题的数学模型 59

二、最优化问题的几何描述 60

三、最优化过程的几何描述 64

§2-4优化的迭代过程和终止判别 66

一、迭代算法的概念 66

二、优化问题的迭代过程 68

三、迭代点列的收敛条件和终止判别 70

第三章 无约束最优化方法 73

§3-1一维搜索方法 73

一、概述 73

二、确定单峰区间的进退算法 74

三、黄金分割法（0.618法） 80

四、分数法（Fibonacci法） 87

五、二次插值法 90

§3-2坐标轮换法 100

一、基本原理 100

二、加速步长的坐标轮换法 100

§3-3共轭方向法 105

一、共轭方向的基本概念 105

二、共轭方向的生成 107

三、共轭方向法的迭代过程 111

四、框图与程序 111

§3-4单纯形法 115

一、基本原理 115

二、计算方法 116

三、框图与程序 120

四、计算举例 126

一、基本原理 127

§3-5梯度法（最优下降法） 127

二、迭代步骤 130

三、关于梯度法的几点说明 133

四、框图与程序 134

第四章 约束最优化方法 138

§4-1约束坐标轮换法 138

一、基本原理 138

二、框图与程序 139

§4-2约束随机法 143

一、基本原理 143

二、随机方向的产生 144

三、无约束随机法的迭代步骤 146

四、约束随机法的基本思想 147

五、框图与程序 148

一、基本原理 151

§4-3复合形法 151

二、迭代步骤 152

三、复合形法的优缺点 157

四、框图 158

五、计算举例 158

§4-4惩罚函数法 162

一、基本原理 162

二、内点法 164

三、外点法 166

§4-5正多面体法 169

一、基本原理 169

二、迭代步骤与计算方法 169

三、框图与程序 172

一、机械优化设计概况 180

二、机械优化设计的一般步骤 180

§5-1概述 180

第五章 机械优化设计实例 180

§5-2关于建立数学模型的一些问题 185

一、数学模型的尺度变换 185

二、数据表格及线图资料的使用 186

三、整数解与离散解的处理 187

§5-3函数四杆机构综合的优化设计 188

一、确定设计变量 188

二、建立目标函数 189

三、确定约束函数 190

四、优化方法和计算结果 191

§5-4凸轮机构的优化设计 192

一、基本计算公式的推导 192

二、优化设计的数学模型 194

§5-5弹簧的优化设计 195

一、目标函数与设计变量 196

二、约束函数 196

三、优化方法及计算结果 198

§5-6齿轮减速机的优化设计 199

一、单级齿轮减速机的优化设计 199

二、三级齿轮减速机的优化设计 205

§5-7W型机构的优化设计 213

一、工作原理及设计要求 213

二、建立数学模型 214

三、优化方法及计算结果 218

附录 优化方法的数学基础知识 220

§1正定矩阵的判定及其性质 220

一、矩阵运算的一些性质 220

二、二次型的标准形 222

三、正定矩阵及其判别法 224

四、正定二元二次函数的性质 227

§2函数的梯度 229

一、方向导数 229

二、梯度 231

三、函数的二阶导数矩阵 234

§3集合 236

一、集合的基本概念 236

二、凸集 237

三、凸函数判别法 240

四、凸规划的特点 241

§4共轭方向 241

一、n维二次函数的共轭方向问题 242

二、共轭矢量的线性变换 243