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绪论 1

第1篇 优化设计 6

第1章 优化设计概述 6

1.1设计变量 6

1.2目标函数 8

1.3约束条件 9

1.4优化设计的数学模型 11

1.5优化设计的数值计算方法——迭代法及其收敛性 13

习题 16

第2章 优化设计的数学基础 17

2.1目标函数的泰勒表达式 17

2.2函数的方向导数和梯度 18

2.3无约束优化问题的极值条件 21

2.4约束优化问题的极值条件 22

习题 26

第3章 一维优化方法 27

3.1函数的单峰区间及其确定 27

3.2一维搜索的基本思想及区间消去法原理 29

3.3黄金分割法 31

3.4二次插值法 33

习题 36

第4章 无约束优化方法 37

4.1简述 37

4.2坐标轮换法 37

4.3单纯形法 40

4.4梯度法（最速下降法） 43

4.5牛顿法 48

4.6 DFP变尺度法 52

习题 57

第5章 约束优化方法 58

5.1约束坐标轮换法 58

5.2随机方向法 59

5.3惩罚函数法 61

5.4工程优化设计实例——平面连杆机构的优化设计 67

5.5 MATLAB7.0优化工具箱简介 70

习题 73

第2篇动态设计 76

第6章 两自由度系统的振动 76

6.1两自由度系统的自由振动 76

6.2两自由度系统的受迫振动 82

习题 86

第7章 多自由度系统的振动 87

7.1多自由度系统运动方程的建立 87

7.2多自由度系统的固有频率和主振型 97

7.3多自由度系统运动方程的模态分析法 103

习题 122

第8章 传递矩阵建模法 124

8.1链状弹簧-质量系统的振动 124

8.2具有多个集中质量的梁的横向振动 127

习题 132

第9章 机械系统动力修改和动态优化设计 133

9.1系统动态性能优化原理 133

9.2应用实例 140

第3篇 有限元法 150

第10章 有限元法绪论 150

10.1简例 150

10.2有限元法的基本思想 153

10.3有限元法的发展、特点及其工程应用 156

习题 159

第11章 平面问题的有限元法 160

11.1平面问题的基本概念 160

11.2平面三角形单元 167

11.3例题 192

11.4六节点三角形单元分析 199

习题 203

第12章 等参元 207

12.1等参数单元的引入 207

12.2平面四结点等参数单元 208

12.3平面八结点等参数单元简介 214

习题 218

第13章 杆系结构有限元法 219

13.1一维杆单元 219

13.2平面杆单元 222

13.3平面梁单元 228

习题 238

第14章 有限元程序及工程应用实例 241

14.1有限元程序的基本组成 241

14.2 ANSYS简介 243

14.3工程应用实例——某轻型货车车架静力学分析 250

参考文献 257