工程結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)抗震優(yōu)化設(shè)計的實用方法

《工程結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)抗震優(yōu)化設(shè)計的實用方法》內(nèi)容為國家自然科學(xué)基金委員會和建設(shè)部聯(lián)合資助重大項目“工程與城市減災(zāi)基礎(chǔ)研究”子課題研究成果?！豆こ探Y(jié)構(gòu)與系統(tǒng)抗震優(yōu)化設(shè)計的實用方法》提出了一些非常實用而又理論嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目拐鸾Y(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法，其特點是將設(shè)計過程分為二個層次：

首先對該結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)防烈度進(jìn)行決策，然后按此烈度進(jìn)行該結(jié)構(gòu)的設(shè)計。書中提出的主要方法完全和現(xiàn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范接軌，運(yùn)算過程都是工程師已經(jīng)熟悉的方法。當(dāng)工程項目具有多個主要結(jié)構(gòu)，組成“工程系統(tǒng)”時，將在工程系統(tǒng)全局優(yōu)化前提下決策各個結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)防水平?！豆こ探Y(jié)構(gòu)與系統(tǒng)抗震優(yōu)化設(shè)計的實用方法》的讀者對象是土木、建筑、水利工程專業(yè)的技術(shù)人員、科研工作者、研究生、教師和高年級本科學(xué)生。

第一篇、論工程優(yōu)化；

第二篇、最優(yōu)設(shè)防烈度的決策；

第三篇、與設(shè)計規(guī)范相結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計；

第四篇、基于損傷性能的優(yōu)化設(shè)計；

第五篇、簡單工程系統(tǒng)全局優(yōu)化的直接解法；

第六篇、網(wǎng)絡(luò)工程系統(tǒng)的全局優(yōu)化。 2100433B

出 版 社：中國建筑工業(yè)出版社 頁　數(shù)：267 裝　幀：精裝 開　本：16開 所屬分類：圖書 > 建筑 > 建筑結(jié)構(gòu)

本書是作者二十多年來主要原創(chuàng)性研究成果自成體系的有機(jī)組合。主要內(nèi)容包括機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計導(dǎo)重法、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)按預(yù)定性能設(shè)計綜合、天線結(jié)構(gòu)近似保型與嚴(yán)格保型優(yōu)化設(shè)計、普遍型模糊規(guī)劃和結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計的理論與方法、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計理論與方法、互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下分布式工程結(jié)構(gòu)系數(shù)設(shè)計參數(shù)的協(xié)同優(yōu)化技術(shù)、對工程結(jié)構(gòu)有限元分析中一些關(guān)鍵問題的深入思考、處理技巧以及以上理論方法在電子機(jī)械。航空航天、機(jī)械工程、微機(jī)電系統(tǒng)。工程機(jī)械與專用汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計中成功應(yīng)用的多個案例。本書內(nèi)容充滿了創(chuàng)新，理論嚴(yán)密，意義明確，論述嚴(yán)謹(jǐn)，表達(dá)簡潔，方法完整。廣泛適用的結(jié)構(gòu)優(yōu)化導(dǎo)重法與國內(nèi)外流行的結(jié)構(gòu)優(yōu)化一般數(shù)學(xué)規(guī)劃法虛功準(zhǔn)則法相比，優(yōu)化效率與優(yōu)化效果有大幅度提高，20多年來大量的工程應(yīng)用證實了其優(yōu)越性；按預(yù)定性能設(shè)計結(jié)構(gòu)的理論方法給出了結(jié)構(gòu)分析的反問題——結(jié)構(gòu)綜述問題求解的高效方法，實現(xiàn)了大型天線結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格保型設(shè)計，以往國際上只能做到近似保型設(shè)計；普遍型模糊規(guī)劃和機(jī)構(gòu)多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計的理論與方法使優(yōu)化設(shè)計理論更加符合工程設(shè)計的實際情況；工程大系統(tǒng)與工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計理論與方法和互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的分布式工程結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)協(xié)同優(yōu)化技術(shù)成功應(yīng)用于衛(wèi)星等空間飛行器結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，為航空航天器總體優(yōu)化設(shè)計提供了新路徑，該項目曾連續(xù)獲得國家自然基金三次資助。

本專著內(nèi)容豐富，理論與應(yīng)用并重，可作為電子機(jī)械、航空航天、土木建筑、機(jī)械工程、微機(jī)電工程、工程機(jī)械與專用汽車等專業(yè)高校教師與研究生的科研與教學(xué)參考書，還可用作有關(guān)企業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)提高、產(chǎn)品改進(jìn)與新產(chǎn)品研發(fā)的參考書。

緒論

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

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

§1.1　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計概述

§1.2　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計極值理論的幾個關(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

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)計中的應(yīng)用

§3.1　天線結(jié)構(gòu)設(shè)計

§3.2　天線結(jié)構(gòu)反射面精度計算

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

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

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

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

§3.7 天線結(jié)構(gòu)多約束最輕化設(shè)計計算

§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)計結(jié)構(gòu)

第六章　按預(yù)定位移設(shè)計結(jié)構(gòu)

§6.1　概述

§6.2　桁架結(jié)構(gòu)的矩陣計算關(guān)系

§6.3　結(jié)構(gòu)模型與設(shè)計方程

§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

§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)計的數(shù)學(xué)模型與解法

§7.3　嚴(yán)格保型設(shè)計的算例

§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)計方程與求解方法

§8.4　按預(yù)定性能設(shè)計某微型諧振動結(jié)構(gòu)

§8.5　幾種設(shè)計綜合方法比較

第四篇結(jié)構(gòu)模糊優(yōu)化設(shè)計

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

§9.1　結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計簡介

§9.2　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中的模糊性

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

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

§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　對稱型解法——模糊判決法

§9.10 不對稱型解法——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

§10.1　概述

§10.2　天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的多個目標(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)計系列程序——OAS簡介

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

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

§12.1　工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計的全局協(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)靜動力分析技術(shù)

§12.4　結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總體靜動力性態(tài)與分結(jié)構(gòu)靜動力性態(tài)的計算關(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)的敏度計算

第十三章　結(jié)構(gòu)系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計的工程應(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)計的計算步驟框圖

§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)計計算

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

§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

§13.6　工程系統(tǒng)設(shè)計的兩類分解協(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)靜動力分析中結(jié)構(gòu)對稱性的利用

§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)計的全局協(xié)調(diào)優(yōu)化

第十五章 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計導(dǎo)重法工程實用軟件研制

§15.1　概述

§15.2　工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計通用數(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)計軟件SOGA研制

第十六章 機(jī)械—結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計導(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

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

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

§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

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

附錄

附錄Ⅰ 模糊數(shù)學(xué)基本知識

§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)

《工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法與應(yīng)用》分為兩部分，第一部分為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的基本理論與方法。在這一部分中，討論了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型，并重點論述了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的特點及其與一般非線性規(guī)劃問題的不同之處。在此基礎(chǔ)上，討論了基于準(zhǔn)則法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、離散變量結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計、結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計。由于有關(guān)數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的書籍和資料很多，因此這一部分內(nèi)容注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計基本概念和基本方法的討論，而不過多去討論數(shù)學(xué)規(guī)劃方法。第二部分結(jié)合ANSYS軟件，討論應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計軟件進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方法。這一部分內(nèi)容包括ANSYS結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)、基于APDL腳本的結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)和基于ANSYSWorkbench的結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，另外結(jié)合作者的研究工作，介紹了基于二次開發(fā)的載貨車車架結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模和優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)。

本書可作為工科相關(guān)專業(yè)的研究生及高年級本科生教材，也可作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論及ANSYS軟件應(yīng)用技術(shù)的參考書。