本书概括介绍了工程中常见的四大类机械零件——连接零件、传动零件、轴系零部件及弹性元件的最基本的设计计算方法，具体包括：连接零件——螺纹连接件、螺旋传动、键、销；传动零件——带（含V带、同步带和平带）、链、齿轮、蜗轮；轴系零部件——轴、滚动轴承、滑动轴承、联轴器、离合器、制动器；弹性元件——圆柱螺旋压缩弹簧、圆柱螺旋拉伸弹簧、碟形弹簧、空气弹簧和片弹簧。
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内容简介
本书主要介绍机械优化设计方法与实例，共有9章，内容主要包括机械优化设计的基本要素及数学模型、优化设计的理论基础、常见的优化设计方法和优化设计软件简介。
章节目录
- 机械优化设计与实例
- 书名页
- 版权页
- 前言
- 目录
- 第1章 机械优化设计的基本要素及数学模型
- 1.1 设计变量
- 1.2 约束条件
- 1.3 目标函数和等值线
- 1.4 优化设计的数学模型
- 第2章 优化设计的理论基础
- 2.1 优化设计问题的几何意义
- 2.1.1 目标函数的等值面（线）
- 2.1.2 约束最优解和无约束最优解
- 2.1.3 局部最优解和全域最优解
- 2.2 无约束目标函数的极值点存在条件
- 2.2.1 函数的极值与极值点
- 2.2.2 极值点存在的条件
- 2.3 函数的凸性
- 2.3.1 凸集与非凸集
- 2.3.2 凸函数的定义
- 2.3.3 凸函数的基木性质
- 2.3.4 凸函数的判定
- 2.3.5 函数的凸性与局部极值及全域最优值之间的关系
- 2.4 约束极值点存在条件
- 2.4.1 等式约束优化问题极值点存在条件
- 2.4.2 不等式约束优化问题极值点存在条件
- 2.5 最优化设计的数值计算迭代法
- 2.5.1 迭代法的基木思想及其格式
- 2.5.2 迭代计算的终止准则
- 第3章 一维搜索方法
- 3.1 概述
- 3.2 搜索区间的确定与区间消去法原理
- 3.3 黄金分割法
- 3.3.1 基木原理
- 3.3.2 迭代过程及算法框图
- 3.4 二次插值方法
- 3.4.1 基木原理
- 3.4.2 迭代过程及算法框图
- 第4章 无约束优化方法
- 4.1 概述
- 4.2 最速下降法
- 4.2.1 基木原理
- 4.2.2 迭代过程及算法框图
- 4.3 牛顿型方法
- 4.3.1 基木原理
- 4.3.2 迭代过程及算法框图
- 4.4 共轭方向法
- 4.4.1 基木原理
- 4.4.2 迭代过程及算法框图
- 4.5 共轭梯度法
- 4.5.1 基木原理
- 4.5.2 迭代过程及算法框图
- 4.6 变尺度法
- 4.6.1 基木原理
- 4.6.2 迭代过程及算法框图
- 4.6.3 DFP算法
- 4.7 坐标轮换法
- 4.7.1 基木原理
- 4.7.2 迭代过程及算法框图
- 4.8 鲍威尔方法
- 4.8.1 基木原理
- 4.8.2 迭代过程及算法框图
- 4.9 单形替换法
- 4.9.1 基木原理
- 4.9.2 迭代过程及算法框图
- 4.10 无约束优化设计实例
- 第5章 约束优化方法
- 5.1 概述
- 5.2 随机方向法
- 5.2.1 基木原理
- 5.2.2 随机数的产生
- 5.2.3 初始点的选择
- 5.2.4 可行搜索方向的产生
- 5.2.5 迭代过程及算法框图
- 5.3 复合形法
- 5.3.1 基木原理
- 5.3.2 初始复合形的产生
- 5.3.3 迭代过程及算法框图
- 5.4 可行方向法
- 5.4.1 基木原理
- 5.4.2 迭代过程及算法框图
- 5.5 惩罚函数法
- 5.5.1 基木原理
- 5.5.2 外点惩罚函数法
- 5.5.3 内点惩罚函数法
- 5.5.4 混合惩罚函数法
- 5.6 增广乘子法
- 5.6.1 拉格朗日乘子法
- 5.6.2 等式约束问题
- 5.6.3 不等式约束问题
- 5.6.4 兼有等式和不等式约束问题
- 5.7 约束优化设计实例
- 第6章 多目标函数优化方法
- 6.1 概述
- 6.2 统一目标函数法
- 6.2.1 线性加权组合法
- 6.2.2 目标规划法
- 6.2.3 功效系数法
- 6.2.4 分目标乘除法
- 6.3 主要目标法
- 6.4 协调曲线法
- 6.5 分层序列法及宽容分层序列法
- 6.6 多目标函数优化法设计实例
- 第7章 离散变量的优化设计方法
- 7.1 概述
- 7.1.1 离散设计空间和离散值域
- 7.1.2 离散最优解
- 7.2 凑整解法与网格法
- 7.3 离散复合形法
- 7.3.1 初始离散复合形的产生
- 7.3.2 约束条件的处理
- 7.3.3 离散一维搜索
- 7.3.4 离散复合形算法的终止准则
- 7.3.5 重构复合形
- 7.3.6 离散复合形法的迭代过程及算法框图
- 7.4 离散变量的优化设计实例
- 第8章 模糊优化设计
- 8.1 概述
- 8.2 单目标模糊优化设计
- 8.2.1 模糊集
- 8.2.2 隶属函数
- 8.2.3 截集
- 8.2.4 模糊扩展原理
- 8.2.5 模糊优化的数学模型
- 8.2.6 模糊允许区间上下界的确定
- 8.3 单目标模糊优化设计
- 8.3.1 迭代法
- 8.3.2 最优水平截集法
- 8.4 多目标模糊优化设计
- 8.4.1 对称多目标模糊优化模型的求解
- 8.4.2 普通多目标模糊优化问题的求解
- 8.4.3 多目标模糊优化的分层序列法
- 8.4.4 基于模糊综合评判的多目标优化设计方法
- 8.5 模糊优化设计实例
- 第9章 优化设计软件简介
- 9.1 ISIGHT优化设计简介及实例
- 9.1.1 ISIGHT优化设计简介
- 9.1.2 ISIGHT优化设计实例
- 9.2 MATLAB优化设计简介
- 9.2.1 主要特点
- 9.2.2 MATLAB程序设计流程简介
- 9.2.3 MATLAB优化工具箱简介
- 9.2.4 MATLAB优化设计实例
- 9.3 ANSYS Workbench优化设计简介
- 9.3.1 Design Explorer基础
- 9.3.2 ANSYS Workbench拓扑优化设计简介及实例
- 参考文献
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机械优化设计与实例是2016年由机械工业出版社出版,作者于惠力。
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