第一篇 机械优化设计概论和常用优化方法 1
第一章 概论 1
1-1 优化技术的发展和应用概况 1
一、优化设计的含义 1
二、优化技术在机械设计中的应用 1
1-2 机械优化设计的数学模型和过程 2
一、设计变量 2
二、目标函数 3
三、设计约束 4
四、优化设计的一般过程 5
第二章 一维问题优化方法 6
2-1 一维搜索区间的确定 6
2-2 常用的一维优化方法 7
一、黄金分割法 7
二、二次插值法(抛物线法) 9
第三章 无约束多维问题的优化方法 14
3-1 坐标轮换法(变量轮换法) 14
3-2 变尺度法(DFP法) 17
3-3 单纯形法 22
3-4 包威尔法 26
一、原始Powell法 26
二、修正Powell法 27
第四章 约束最优化方法 32
4-1 约束随机方向法 32
一、基本原理 32
二、算法和计算框图 35
4-2 复合形法 36
一、基本原理 36
二、初始复合形的产生 38
三、调优迭代原则 38
4-8 惩罚函数法 42
一、惩罚函数外点法 42
二、惩罚函数内点法 45
三、惩罚函数混合法 48
四、惩罚函数法的特点 48
4-4 网格法 49
一、网格法的搜索过程 49
二、网格法的计算步骤与框图 49
第二篇 拖拉机零部件优化设计 52
第一章 离合器压紧弹簧优化设计 52
1-1 螺旋弹簧的优化设计 52
一、螺旋弹簧的主要参数 52
二、数学模型的建立 53
三、计算框图及源程序 55
1-2 碟形弹簧的优化设计 61
一、数学模型的建立 61
二、计算框图及源程序 65
第二章 机械式变速箱优化设计 75
2-1 普通变速箱优化设计 75
一、机械式变速箱传动类型及其特点 75
二、计算程序编制原则 78
三、数学模型的建立 80
四、计算框图及源程序 87
五、程序使用说明 95
2-2 行星机构的优化设计 120
一、数学模型的建立 121
二、计算框图及源程序 128
第三章 中央传动优化设计 142
3-1 数学模型的建立 142
一、目标函数和设计变量 142
二、约束条件 144
三、确定其它参数的数学模型 147
3-2 程序框图及源程序 149
一、符号对照 149
二、优化方法选择和框图 151
三、应用举例 151
四、源程序和运行结果 158
第四章 差速器的优化设计 164
4-1 数学模型的建立 164
一、设计变量和目标函数 164
二、约束条件 166
4-2 计算框图及源程序 169
一、符号对照 169
二、优化方法及框图 170
三、应用举例 170
四、源程序和运行结果 170
第五章 最终传动的优化设计 179
5-1 数学模型的建立 179
一、目标函数和设计变量 179
二、约束条件 180
5-2 计算框图及源程序 184
一、符号对照 184
二、优化方法及框图 185
三、应用举例 185
四、源程序和运行结果 187
第六章 拖拉机转向梯形的优化设计 196
6-1 转向梯形的基本参数 196
6-2 数学模型的建立 197
一、设计目标的评价条件 197
二、梯形参数m、y的限制条件 197
三、数学模型 197
6-3 计算框图及源程序 198
一、符号对照 198
二、优化方法和计算框图 198
三、应用举例 200
四、源程序和运行结果 200
第七章 制动器优化设计 204
7-1 制动器的工作情况 204
7-2 数学模型的建立 206
一、基本参数 206
二、目标函数 206
三、约束条件 206
7-3 计算框图及源程序 207
一、符号对照 207
二、优化方法及框图 207
三、应用举例 209
四、源程序和运行结果 209
第八章 弹性悬架的优化设计 214
8-1 悬架的功用和设计要求 214
一、悬架的功用 214
二、对悬架设计的要求 215
三、本章内容提要 215
8-2 数学模型 215
一、已知参数 215
二、目标函数、设计变量和约束条件 216
8-3 计算框图及源程序 231
一、符号对照 231
二、优化方法和框图 234
三、应用举例 239
四、源程序和运行结果 240
第九章 悬挂机构的优化设计 261
9-1 数学模型的建立 261
一、目标函数 261
二、设计变量选择 265
三、约束条件 266
9-2 计算框图及源程序 270
一、符号对照 270
二、优化方法选择和框图 271
三、应用举例 273
四、源程序和运行结果 274