工程結(jié)構(gòu)不確定優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

本書將工程領(lǐng)域存在的*不確定性和認(rèn)知不確定性分為*性、模糊性和非概率凸性，分別從可靠性和穩(wěn)健性分析與設(shè)計(jì)角度出發(fā)，詳細(xì)介紹了工程結(jié)構(gòu)不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)理論及工程應(yīng)用。理論方法部分主要針對(duì)單一不確定性和混合不確定性的工程實(shí)際，介紹了不確定性設(shè)計(jì)基本原理與適用范圍，同時(shí)系統(tǒng)地總結(jié)了不確定性多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)；工程應(yīng)用部分實(shí)踐了各種設(shè)計(jì)模型及算法的工程實(shí)現(xiàn)方法，包括作者科研項(xiàng)目中的典型結(jié)構(gòu)件等；最后對(duì)工程結(jié)構(gòu)不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)未來的前景作了簡單的展望。

前言

前言

第1章緒論

1.1引言

1.2不確定性源及差異

1.3含不確定性的某些實(shí)際問題

1.3.1含隨機(jī)不確定性的實(shí)際問題

1.3.2含模糊不確定性的實(shí)際問題

1.3.3含未確知而有界性實(shí)際問題

1.4不確定優(yōu)化

1.4.1基于隨機(jī)模型的優(yōu)化方法

1.4.2基于模糊模型的優(yōu)化方法

1.4.3基于非概率凸模型的優(yōu)化方法

1.5本章結(jié)論

參考文獻(xiàn)

第2章工程設(shè)計(jì)方法

2.1可靠性設(shè)計(jì)

2.1.1可靠性設(shè)計(jì)的重要性

2.1.2可靠性設(shè)計(jì)原理

2.1.3可靠性關(guān)系

2.2穩(wěn)健性設(shè)計(jì)

2.2.1產(chǎn)品質(zhì)量特性

2.2.2穩(wěn)健設(shè)計(jì)基本原理

2.2.3穩(wěn)健設(shè)計(jì)分類

2.2.4穩(wěn)健設(shè)計(jì)模型

2.2.5穩(wěn)健設(shè)計(jì)理論框架

2.3代理模型

2.3.1 Kriging函數(shù)模型

2.3.2徑向基函數(shù)模型

2.3.3多項(xiàng)式響應(yīng)面模型

2.3.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)近似模型

2.3.5試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.4優(yōu)化算法

2.4.1非光滑優(yōu)化算法

2.4.2遺傳算法

2.4.3 NSGA—Ⅱ算法

2.4.4蟻群優(yōu)化算法

2.4.5模擬退火算法

2.4.6粒子群優(yōu)化算法

2.5本章結(jié)論

參考文獻(xiàn)

第3章數(shù)學(xué)規(guī)劃與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.1線性規(guī)劃

3.1.1數(shù)學(xué)模型與性質(zhì)

3.1.2單純形求解算法

3.2非線性規(guī)劃

3.2.1數(shù)學(xué)模型與性質(zhì)

3.2.2無約束規(guī)劃求解

3.2.3二次規(guī)劃模型與算法

3.3多目標(biāo)規(guī)劃

3.3.1數(shù)學(xué)模型

3.3.2求解算法

3.4其他數(shù)學(xué)規(guī)劃

3.4.1整數(shù)規(guī)劃

3.4.2 目標(biāo)規(guī)劃

3.4.3動(dòng)態(tài)規(guī)劃

3.4.4多層規(guī)劃

3.5結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最優(yōu)準(zhǔn)則法

3.5.1滿應(yīng)力法

3.5.2齒行法

……

第4章隨機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

第5章模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

第6章非概率優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

第7章工程不確定優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

第8章不確定多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 2100433B

邱志平等編的《工程結(jié)構(gòu)不確定優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)》將工程領(lǐng)域存在的*不確定性和認(rèn)知不確定性分為*性、模糊性和非概率凸性，分別從可靠性和穩(wěn)健性分析與設(shè)計(jì)角度出發(fā)，詳細(xì)介紹了工程結(jié)構(gòu)不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)理論及工程應(yīng)用。理論方法部分主要針對(duì)單一不確定性和混合不確定性的工程實(shí)際，介紹了不確定性設(shè)計(jì)基本原理與適用范圍，同時(shí)系統(tǒng)地總結(jié)了不確定性多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)；工程應(yīng)用部分實(shí)踐了各種設(shè)計(jì)模型及算法的工程實(shí)現(xiàn)方法，包括作者科研項(xiàng)目中的典型結(jié)構(gòu)件等；*后對(duì)工程結(jié)構(gòu)不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)未來的前景作了簡單的展望。

《工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》著重介紹工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念、理論和常用方法。在深入地介紹優(yōu)化準(zhǔn)則法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法以及將這兩個(gè)方法結(jié)合的各類序列近似規(guī)劃法的同時(shí)，注意反映該領(lǐng)域當(dāng)前國內(nèi)外的新動(dòng)向。全書共分6章：結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念、準(zhǔn)則設(shè)計(jì)法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法、線性規(guī)劃與二次規(guī)劃、序列近似規(guī)劃法、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的若干方法和技巧。

內(nèi)容簡介

朱愛斌和朱永生編著的《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)與實(shí)例》分為三大部分，共40章，主要介紹機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)，包括基于數(shù)學(xué)軟件MATLAB的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、基于三維建模軟件SolidWorks的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)和基于多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)，并以應(yīng)用實(shí)例為主介紹了如何應(yīng)用這些軟件對(duì)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析、建模、求解以及對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)與實(shí)例》既可作為高等學(xué)校機(jī)電工程類專業(yè)本科生、研究生的教材，也可供從事機(jī)械設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員閱讀和參考。

緒論

第一篇結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的導(dǎo)重法

第一章 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的導(dǎo)重法

§1.1　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述

§1.2　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)極值理論的幾個(gè)關(guān)鍵問題

§1.3 虛功準(zhǔn)則法及其缺陷

§1.4　重量約束結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的導(dǎo)重法

§1.5　導(dǎo)重及導(dǎo)重準(zhǔn)則的意義與迭代控制

§1.6　多性態(tài)約束結(jié)構(gòu)優(yōu)化的導(dǎo)重法

§1.7 方根包絡(luò)函數(shù)與結(jié)構(gòu)特征應(yīng)力

§1.8　工程結(jié)構(gòu)性態(tài)約束最輕化設(shè)計(jì)

第二章　結(jié)構(gòu)優(yōu)化的敏度分析

§2.1　概述與結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析基本方程

§2.2　結(jié)構(gòu)位移與構(gòu)件應(yīng)力敏度分析

§2.3　剛度矩陣與載荷陣的敏度分析

§2.4　結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的敏度分析

第三章 結(jié)構(gòu)優(yōu)化導(dǎo)重法在天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

§3.1　天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

§3.2　天線結(jié)構(gòu)反射面精度計(jì)算

§3.3 高精度天線結(jié)構(gòu)近似保型優(yōu)化設(shè)計(jì)

§3.4　天線結(jié)構(gòu)精度函數(shù)的導(dǎo)重計(jì)算

§3.5　天線結(jié)構(gòu)近似保型優(yōu)化設(shè)計(jì)算例

§3.6　一般天線結(jié)構(gòu)多性態(tài)約束優(yōu)化設(shè)計(jì)

§3.7 天線結(jié)構(gòu)多約束最輕化設(shè)計(jì)計(jì)算

§3.8　結(jié)語

第二篇求解結(jié)構(gòu)優(yōu)化準(zhǔn)則方程組的迭代算法

第四章　求解非線性方程組的直接迭代步長因子法

§4.1　概述

§4.2　求解單變量非線性方程的直接迭代步長因子法

§4.3　求解多變量非線性方程直接迭代的收斂條件

§4.4　求解非線性方程組的直接迭代步長因子法

§4.5　步長因子取值范圍的復(fù)平面圖解

§4.6　迭代計(jì)算中步長因子的確定

第五章　基于埃特金法的非線性方程組解法

§5.1　求解多變量非線性方程組的擬埃特金法

§5.2　求解單變量非線性方程組的埃特金——陳法

§5.3　結(jié)語

第三篇按預(yù)定性態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

第六章　按預(yù)定位移設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

§6.1　概述

§6.2　桁架結(jié)構(gòu)的矩陣計(jì)算關(guān)系

§6.3　結(jié)構(gòu)模型與設(shè)計(jì)方程

§6.4　數(shù)學(xué)模型與求解方程

§6.5　變量縮減與最少變量計(jì)算

§6.6　理論的推廣與應(yīng)用

第七章　天線嚴(yán)格保型設(shè)計(jì)

§7.1　天線結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格保型方程

§7.2　嚴(yán)格保型設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型與解法

§7.3　嚴(yán)格保型設(shè)計(jì)的算例

§7.4　天線結(jié)構(gòu)嚴(yán)格保型位移的預(yù)定與算例

§7.5　結(jié)語

第八章　按預(yù)定性能設(shè)計(jì)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的器件結(jié)構(gòu)

§8.1　概述

§8.2　微機(jī)電系統(tǒng)的分析方程、分析方法與分析工具

§8.3　微機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方程與求解方法

§8.4　按預(yù)定性能設(shè)計(jì)某微型諧振動(dòng)結(jié)構(gòu)

§8.5　幾種設(shè)計(jì)綜合方法比較

第四篇結(jié)構(gòu)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)

第九章　結(jié)構(gòu)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論與方法

§9.1　結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計(jì)簡介

§9.2　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的模糊性

§9.3　具有普遍模糊約束的單目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)

§9.4　具有廣義模糊約束的單目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)

§9.5　普遍型模糊規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型

§9.6　模糊目標(biāo)的滿意度與模糊約束的滿意度

§9.7　普遍型模糊規(guī)劃解的理論

§9.8　模糊滿意域與模糊可用域

§9.9　對(duì)稱型解法——模糊判決法

§9.10 不對(duì)稱型解法——最優(yōu)約束水平法

§9.11 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)與約束的相互轉(zhuǎn)化

§9.12 算例

§9.13 結(jié)語

第十章 天線結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)

§10.1　概述

§10.2　天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的多個(gè)目標(biāo)

§10.3　天線結(jié)構(gòu)多目標(biāo)模糊優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型

§10.4　模糊滿意區(qū)間與模糊允許區(qū)間

§10.5　天線結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)模糊優(yōu)化的解法

§10.6　天線結(jié)構(gòu)多目標(biāo)模糊優(yōu)化與導(dǎo)重法的銜接

§10.7 算例

§10.8 結(jié)語

§10.9 天線結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)系列程序——OAS簡介

第五篇工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全局協(xié)調(diào)優(yōu)化

第十一章 工程大系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全局協(xié)調(diào)優(yōu)化

§11.1　概述

§11.2　優(yōu)化各分系統(tǒng)單獨(dú)優(yōu)化與總系統(tǒng)的關(guān)系

§11.3　分解協(xié)調(diào)規(guī)劃的一般數(shù)學(xué)形式——普遍型分解協(xié)調(diào)規(guī)劃

§11.4　設(shè)計(jì)條件最優(yōu)分配的主導(dǎo)思想與數(shù)學(xué)模型

§11.5　設(shè)計(jì)條件最優(yōu)問題的求解與算例

第十二章　工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全局協(xié)調(diào)優(yōu)化

§12.1　工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全局協(xié)調(diào)優(yōu)化問題

§12.2　工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型與求解方法

§12.3　嚴(yán)格考慮相互影響的各分結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析技術(shù)

§12.4　結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總體靜動(dòng)力性態(tài)與分結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力性態(tài)的計(jì)算關(guān)系

§12.5　結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總體剛度函數(shù)與強(qiáng)度函數(shù)的敏度計(jì)算

第十三章　結(jié)構(gòu)系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)的工程應(yīng)用

§13.1　某衛(wèi)星結(jié)構(gòu)系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題與初始結(jié)構(gòu)有限元分析

§13.2　結(jié)構(gòu)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算步驟框圖

§13.3　某雙旋衛(wèi)星結(jié)構(gòu)系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算

§13.4　結(jié)構(gòu)系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)編程

§13.5　基于互聯(lián)網(wǎng)的分布式工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)

§13.6　工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)的兩類分解協(xié)調(diào)優(yōu)化討論

第六篇工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全局協(xié)調(diào)優(yōu)化

第十四章 機(jī)械結(jié)構(gòu)分析技術(shù)

§14.1　概述

§14.2　結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析中結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的利用

§14.3　結(jié)構(gòu)無約束平衡與定位約束

§14.4　具有俯仰驅(qū)動(dòng)天線結(jié)構(gòu)的分析技巧

§14.5　組裝式機(jī)械結(jié)構(gòu)分析技術(shù)

第七篇工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全局協(xié)調(diào)優(yōu)化

第十五章 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)導(dǎo)重法工程實(shí)用軟件研制

§15.1　概述

§15.2　工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)通用數(shù)學(xué)模型的規(guī)范化處理

§15.3　以ANSYS為分析器以導(dǎo)重法為優(yōu)化器的工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件SOGA研制

第十六章 機(jī)械—結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)導(dǎo)重法工程應(yīng)用案例

§16.1　雙模輪胎硫磺機(jī)結(jié)構(gòu)的有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

§16.2　散裝水泥車結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

§16.3　裝載機(jī)前車架載荷計(jì)算、結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

§16.4　后裝式壓縮垃圾車結(jié)構(gòu)的載荷表達(dá)、有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

§16.5　拉臂式壓縮垃圾車的動(dòng)力學(xué)仿真分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

附錄

附錄Ⅰ 模糊數(shù)學(xué)基本知識(shí)

§Ⅰ-1 模糊子集的概念

§Ⅰ-2 隸屬函數(shù)的確定

§Ⅰ-3 模糊子集的基本運(yùn)算規(guī)則

§Ⅰ-4 水平截集與分解原理

§Ⅰ-5 擴(kuò)展原理

附錄Ⅱ 廣義逆矩陣與線性方程組求解

§Ⅱ-1 概述

§Ⅱ-2 幾種廣義逆矩陣及其求法

§Ⅱ-3 廣義逆矩陣與解線性方程組

參考文獻(xiàn)