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第1章　绪论1

1.1 机械优化设计的含义1

目录1

1.2　优化设计与传统设计的比较2

1.3 优化设计在CAD系统中的作用2

1.4　机械优化设计发展概况3

1.5 优化设计方法的工程应用领域4

1.6 现代机械优化设计的发展趋势5

2.1 优化问题的实例8

第2章　机械优化设计的基本概念和数学模型8

2.2　机械优化设计的数学模型10

2.3 优化问题分类和优化方法简介21

2.4　优化的几何解释23

第3章　优化设计的基础理论26

3.1 函数的泰勒（Taylor）表达式26

3.2 次型与正定矩阵28

3.3 函数的等值面或线29

3.4 函数的最速下降方向30

3.5 凸函数34

3.6 约束函数的性质36

3.7 最优解与最优解条件37

3.8 优化设计的数值解法与收敛准则44

第4章　一维优化方法48

4.1 确定初始区间的进退法48

4.2　黄金分割法（Golden Section Method）50

4.3　牛顿法（Newton's Method）53

4.4　二次插值法（Quadratic Interpolation Method）54

第5章　无约束多维优化方法58

5.1 梯度法（Gradient Method）58

5.2　共轭梯度法62

5.3 牛顿法69

5.4 变尺度法（Variable Metric Method）72

5.5 坐标轮换法（Cyclic Coordinate Method）79

5.6 单纯形法（Simplex Method）82

5.7 鲍威尔法（Powell'sMetlod）88

5.8 无约束优化方法的选用95

第6章　约束优化方法98

6.1 约束随机方向搜索法99

6.2 复合形法（Complex Method）102

6.3 可行方向法107

6.4 内点罚函数法（Interior Penalty FunctionMethod）113

6.5 外点罚函数法（Exterior Penalty Function Method）117

6.6 混合罚函数法122

第7章 多目标优化设计方法127

7.1 概述127

7.2　统一目标函数法129

7.3 主要目标函数法132

7.4 功效系数法132

7.5　权数的确定方法134

7.6　优化计算实例137

第8章　机械模糊优化设计方法140

8.1 概述140

8.2 模糊优化设计的数学基础142

8.3　模糊优化设计的基础性概念198

8.4　对称模糊优化设计199

8.5 非对称模糊优化设计208

8.6 多目标模糊优化设计222

第9章　机械模糊优化设计实例233

9.1 圆柱减振弹簧的模糊优化设计233

9.2 装载机变速器的多目标模糊优化设计239

9.3 考虑弹流润滑的齿轮传动多目标模糊优化设计253

9.4 摆动活齿传动的多目标模糊可靠性优化设计255

10.1　概述264

第10章　遗传算法优化方法264

10.2　传统遗传算法266

10.3 改进遗传算法280

10.4 应用遗传算法进行机械优化设计281

第11章　MATLAB软件在优化设计中的应用287

11.1　MATLAB系统简介287

11.2 MATLAB基本使用方法288

11.3　MATLAB优化工具箱293

11.4 优化工具箱应用实例295

参考文献301