目录

第一章 引论

第二章 机械优化设计的基本要素及数学模型

§2-1 设计变量

§2-2 约束条件

§2-3 目标函数

§2-4 最优化问题的数学模型

第三章 优化设计问题的若干理论基础

§3-1 优化设计问题的几何意义

一、目标函数的等值面（线）

二、约束最优解和无约束最优解

三、局部最优解和全域最优解

§3-2 无约束目标函数的极值点存在条件

一、函数的极值与极值点

二、极值点存在的条件

§3-3 函数的凸性

一、凸集与非凸集

二、凸函数的定义

三、凸函数的基本性质

四、凸函数的判定

五、函数的凸性与局部极值及全域最优值之间的关系

§3-4 约束极值点存在条件

§3-5 最优化设计的数值计算迭代方法

一、迭代法的基本思想及其格式

二、迭代计算的终止准则

第四章 一维搜索的最优化方法

§4-1 概述

§4-2 初始搜索区间的确定

§4-3 黄金分割法

一、消去法的基本原理

二、“0.618”的由来

三、迭代过程及算法框图

§4-4 二次插值法

一、基本原理

二、迭代过程及算法框图

第五章 多变量无约束优化方法

§5-1 概述

§5-2 变量轮换法

一、变量轮换法的原理与计算方法

二、迭代过程及算法框图

三、效能特点

§5-3 原始共轭方向法

一、共轭方向的基本概念

二、共轭方向的原始构成

三、迭代过程及算法框图

一、基本原理

§5-4 鲍威尔法

二、迭代过程及算法框图

§5-5 梯度法

一、基本原理

二、迭代过程及算法框图

三、效能特点

§5-6 牛顿法

一、基本原理

二、迭代过程及算法框图

三、效能特点

§5-7 变尺度法

一、变尺度法的基本思想

二、构造变尺度矩阵A（k）的基本要求

三、DFP法变尺度矩阵递推公式

四、DFP法迭代过程及算法框图

五、DFP法的效能特点

六、BFGS变尺度法

第六章 约束最优化方法

§6-1 概述

§6-2 约束随机方向搜索法

一、基本原理

二、初始点的选择

三、随机搜索方向的产生

四、迭代过程及算法框图

§6-3 复合形法

一、基本原理

二、初始复合形的产生

三、迭代过程及算法框图

§6-4 惩罚函数法

一、基本原理

二、外点惩罚函数法

三、内点惩罚函数法

四、混合型惩罚函数法

第七章 多目标函数的优化设计方法

§7-1 概述

§7-2 统一目标函数法

一、线性加权组合法

二、目标规划法

三、功效系数法

四、乘除法

§7-3 主要目标法

§7-4 协调曲线法

第八章 离散变量的优化设计方法

§8-1 离散变量优化的若干基本概念

一、离散设计空间和离散值域

二、非均匀离散变量和连续变量的均匀离散化处理

三、离散最优解

§8-2 凑整解法与网格法

一、凑整解法

二、网格法

§8-3 离散复合形法

一、初始离散复合形的产生

二、约束条件的处理

三、离散一维搜索

四、离散复合形算法的终止准则

五、重构复合形

六、离散复合形法的迭代过程及算法框图

第九章 有关优化设计的数学模型及其求解中的几个问题

§9-1 设计变量的选取

§9-2 目标函数的建立

§9-3 约束条件的确定

§9-4 数学模型的尺度变换

一、设计变量的尺度变换

二、目标函数的尺度变换

三、约束条件的尺度变换

§9-5 数据表和线图的处理

§9-6 最优化方法的选择

§9-7 计算结果的分析与处理

第十章 最优化方法在机械设计中的应用

§10-1概述

§10-2轮式车辆前轮转向梯形四杆机构的优化设计

§10-3最小体积二级圆柱齿轮减速器的优化设计

§10-4套筒滚子链传动的优化设计

§10-5盘式制动器的优化设计

附录一 习题

附录二 常用优化方法参考程序

主要参考文献