第一章 概述 1
§1-1 设计变量 2
§1-2 目标函数 4
§1-3 约束条件 7
§1-4 最优化设计的数学模型 10
第二章 最优化设计中目标函数的数学分析基础 12
§2-1 目标函数的泰勒（Taylor）表达式 12
§2-2 函数的方向导数和梯度 13
§2-3 无约束目标函数的极值点存在条件 19
§2-4 函数的凸性与凸函数、凹函数 24
§2-5 目标函数的约束极值问题 29
§2-6 最优化设计的数值计算方法——迭代法及其收敛性 34
习题 37
第三章 常用的一维探索最优化方法 39
§3-1 探索区间的确定 40
§3-2 切线法 42
§3-3 Fibonacci法与黄金分割法（0.618法） 44
§3-4 二次插值法与三次插值法 55
§3-5 平分法 62
§3-6 格点法 62
习题 64
第四章 无约束多维问题的最优化方法 65
§4-1 坐标轮换法 65
§4-2 最速下降法（Cauchy法或一阶梯度法） 71
§4-3 牛顿法（Newton-Raphson法或二阶梯度法） 77
§4-4 共轭梯度法 82
§4-5 共轭方向法及其改进——Powell法 94
§4-6 变尺度法 103
§4-7 单纯形法 110
§4-8 Hooke-Jeeves直接探索法 116
§4-9 Rosenbrock法 118
§4-10 Marquardt法 128
§4-11 最小二乘法（Gauss-Newton法） 129
习题 133
第五章 约束问题的最优化方法 135
§5-1 随机试验法 136
约束最优化问题的直接解法 136
§5-2 随机方向探索法 139
§5-3 复合形法 143
§5-4 可行方向法 154
§5-5 可变容差法 175
§5-6 简约梯度法及广义简约梯度法 181
§5-7 线性逼近法 196
等式约束最优化问题的间接解法 200
§5-8 消元法 200
§5-9 拉格朗日（Lagrangian）乘子法 202
§5-10 惩罚函数法 204
§5-11 增广拉格朗日（Lagrangian）乘子法 206
不等式约束最优化问题的间接解法 210
§5-12 拉格朗日（Lagrangian）乘子法 210
§5-13 惩罚函数法（SUMT内点法、外点法、混合法） 211
§5-14 增广拉格朗日（Lagrangian）乘子法 224
习题 226
第六章 多目标函数的最优化方法 230
§6-1 统一目标法 230
§6-2 主要目标法 234
§6-3 协调曲线法 234
§6-4 设计分析法 236
§7-2 关于目标函数的建立 237
§7-1 关于设计变量的选择 237
第七章 机械最优化设计的数学模型及其它有关问题 237
§7-3 关于约束条件的确定 238
§7-4 数学模型的尺度变换 238
§7-5 数据表和线图的处理 239
§7-6 最优化方法的选择 240
§7-7 计算结果的分析与处理 242
§7-8 具有整数型和离散型设计变量的最优化设计问题 243
§7-9 灵敏度分析 251
第八章 轴类零件的最优化设计 253
§8-1 传递转矩并承受弯矩的等截面轴的最优化设计 253
§8-2 保证动力稳定性的变截面高转速轴的最优化设计 254
§9-1 压杆的最优化设计 256
第九章 杆件及连杆机构的最优化设计 256
§9-2 汽车转向梯形机构的最优化设计 257
§9-3 汽车双梯形转向机构的最优化设计 262
§9-4 汽车双桥转向摇臂机构的最优化设计 265
§9-5 具有独立悬挂汽车的双桥转向机构的最优化设计 270
§9-6 平面铰链四杆机构再现运动规律的最优化设计 271
§9-7 平面铰链四杆机构再现给定轨迹的最优化设计 273
§9-8 内燃机连杆结构的最优化设计 275
第十章 凸轮机构的最优化设计 280
第十一章 齿轮传动的最优化设计 287
§11-1 普通圆柱齿轮传动装置重量指标的最优化设计 287
§11-2 普通圆柱齿轮传动装置齿轮啮合参数的最优化设计 290
§11-3 行星齿轮传动装置的最优化设计 293
§11-4 汽车变速器的最优化设计 303
第十二章 弹簧的最优化设计 305
§12-1 普通圆柱螺旋弹簧的最优化设计 305
§12-2 离合器碟形弹簧及膜片弹簧的最优化设计 309
§12-3 汽车扭杆悬架及扭杆弹簧的最优化设计 316
第十三章 制动器的最优化设计 322
第十四章 同步器的最优化设计 334
第十五章 离合器盖结构形状的最优化设计 338
第十六章 汽车发动机与传动系参数的最优匹配 343
附录：最优化方法的FORTRAN语言子程序汇编 352
参考文献 444