機電系統(tǒng)性能分析技術

前言

緒論

第1章機電系統(tǒng)性能分析概述

1 1機電系統(tǒng)優(yōu)化設計概述

1 1 1優(yōu)化設計問題的引例

1 1 2優(yōu)化設計的數(shù)學模型

1 1 3優(yōu)化設計問題的分類

1 1 4優(yōu)化設計的一般步驟

1 1 5常用的優(yōu)化方法及其特點

1 2機電系統(tǒng)有限元法分析概述

1 2 1有限元法引例

1 2 2有限元法的計算步驟

第2章機電系統(tǒng)優(yōu)化設計的理論

基礎

2 1函數(shù)的某些基本概念及性質

2 1 1函數(shù)的等值面(線)

2 1 2函數(shù)的方向導數(shù)與梯度

2 1 3函數(shù)的泰勒展開式

2 1 4函數(shù)的凸性

2 2無約束優(yōu)化問題的極值條件

2 3有約束優(yōu)化問題的極值條件

2 4優(yōu)化問題的數(shù)值計算迭代法

2 4 1數(shù)值計算迭代法的基本思想及其

格式

2 4 2迭代計算的終止準則

第3章機電系統(tǒng)優(yōu)化設計中常用的優(yōu)化

方法

3 1一維搜索的優(yōu)化方法

3 1 1概述

3 1 2搜索區(qū)間的確定

3 1 3黃金分割法

3 1 4二次插值法

3 2無約束優(yōu)化方法

3 2 1坐標輪換法

3 2 2鮑威爾法

3 2 3梯度法

3 2 4牛頓法

3 2 5變尺度法

3 3線性規(guī)劃問題優(yōu)化方法

3 3 1線性規(guī)劃的標準形式與基本

性質

3 3 2單純形法

3 4約束優(yōu)化方法

3 4 1隨機方向搜索法

3 4 2復合形法

3 4 3懲罰函數(shù)法

3 5多目標及離散變量優(yōu)化方法

3 5 1多目標優(yōu)化概述

3 5 2統(tǒng)一目標函數(shù)法

3 5 3離散變量優(yōu)化問題

第4章機電系統(tǒng)優(yōu)化設計實例及

MATLAB優(yōu)化工具箱介紹

4 1汽車轉向梯形的優(yōu)化設計

4 2螺栓組聯(lián)接的優(yōu)化設計

4 3圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設計

4 4注塑機合模系統(tǒng)的優(yōu)化設計

4 5起重機工作機構的優(yōu)化設計

4 6MATLAB優(yōu)化工具箱

4 6 1MATLAB介紹

4 6 2MATLAB的優(yōu)化工具箱

4 6 3線性規(guī)劃問題

4 6 4非線性規(guī)劃問題

4 6 5其他問題介紹

第5章液壓系統(tǒng)的建模與仿真

5 1液壓系統(tǒng)計算機仿真的重要性

5 2計算機仿真的基本概念

5 3系統(tǒng)數(shù)學模型的建立

5 4系統(tǒng)模型的求解

5 5四階龍格-庫塔法

5 6液壓系統(tǒng)仿真實例

5 7運用MATLAB編寫程序求解

5 8運用Simulink搭建仿真模型求解

5 8 1Simulink的功能

5 8 2Simulink的特點

5 8 3基于Simulink 建模方法

第6章彈性力學基礎理論

6 1引言

6 2彈簧系統(tǒng)的剛度矩陣

6 2 1單個彈簧系統(tǒng)的分解與合成

6 2 2組合彈簧的剛度矩陣

6 2 3方程求解（約束條件的引入）

6 2 4實例分析

6 3桿系結構的有限元法簡介

6 3 1離散化

6 3 2單元分析

6 3 3整體分析

6 3 4支撐條件的引入

6 4彈性力學的基本知識

6 4 1材料力學與彈性力學的關系

6 4 2彈性力學的假設

6 4 3應力的基本概念

6 4 4虛功原理

6 4 5彈性力學的三個基本方程

6 4 6彈性力學的平面問題

第7章有限元法理論基礎

7 1結構靜力學問題的有限元法

7 1 1平面問題的有限元模型

7 1 2軸對稱問題的有限元法

7 1 3空間問題有限元法

7 1 4等參數(shù)有限元法簡介

7 1 5單元與整體分析簡介

7 2結構動力學問題的有限元法

7 2 1運動方程

7 2 2質量方程

7 2 3阻尼矩陣簡介

7 2 4結構自振頻率與振型

7 2 5振型疊加法求解結構的受迫

振動

7 3結構非線性有限元法簡介

7 3 1塑性力學問題

7 3 2大位移問題

第8章ANSYS分析基礎

8 1初步接觸ANSYS

8 1 1平面剛架靜力分析

8 1 2工字懸臂梁應力分析

8 2ANSYS分析的基本步驟

8 3文件管理

8 3 1文件說明

8 3 2ANSYS數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)

8 4有限元模型的創(chuàng)建

8 4 1實體建模的概念

8 4 2坐標系

8 4 3工作平面

8 4 42D體素

8 4 5圖元的繪制、編號及刪除

8 4 6布爾操作

8 4 7單元屬性

8 4 8網(wǎng)格劃分

8 4 9模型修正

8 5加載、求解、結果后處理

8 5 1載荷分類

8 5 2加載

8 5 3求解

8 5 4結果后處理

8 6結構靜力分析過程與步驟

8 6 1建立模型

8 6 2施加載荷并求解

8 6 3檢查結果

8 7標準光盤處于高速運行時的應力實例

分析

8 7 1建立模型

8 7 2盤面的網(wǎng)格劃分

8 7 3定義邊界條件

8 7 4求解

8 7 5查看結果

8 8薄壁圓筒受力分析

8 9軸類零件受拉分析

8 10三角托架靜力分析實例

8 11齒輪泵應力分析

8 12動力學分析的過程與步驟

8 12 1模態(tài)分析

8 12 2諧響應分析

8 12 3瞬態(tài)動力學分析

8 13帶孔法蘭模態(tài)分析

8 14機翼模態(tài)分析

8 15鋼架支撐集中質量的瞬態(tài)動力學

分析

8 16非線性簡要分析

8 17非線性分析的過程與步驟

8 17 1建模

8 17 2加載求解

8 17 3查看結果

8 18金屬圓盤彈塑性分析實例

第9章注塑機合模系統(tǒng)有限元分析

9 1概述

9 1 1ANSYS優(yōu)化設計的概念

9 1 2ANSYS優(yōu)化設計的步驟

9 2問題描述

9 3分析步驟

9 3 1改變工作名

9 3 2定義參量初始值

9 3 3創(chuàng)建單元類型

9 3 4定義實常數(shù)

9 3 5定義材料特性

9 3 6創(chuàng)建關鍵點

9 3 7顯示關鍵點號

9 3 8創(chuàng)建直線

9 3 9劃分單元

9 3 10顯示點、線、單元

9 3 11施加位移載荷

9 3 12施加力載荷

9 3 13求解

9 3 14定義單元表

9 3 15計算單元總體積

9 3 16提取單元總體積

9 3 17提取撓度最大值

9 3 18獲得撓度最大值

9 3 19生成優(yōu)化分析文件

9 3 20進入優(yōu)化處理器并指定分析

文件

9 3 21定義優(yōu)化設計變量

9 3 22定義狀態(tài)變量

9 3 23指定總體積為目標函數(shù)

9 3 24存儲優(yōu)化數(shù)據(jù)庫

9 3 25指定優(yōu)化方法

9 3 26運行優(yōu)化程序

9 3 27列表顯示得到的所有設計

方案

參考文獻

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本書內容包括機電系統(tǒng)性能分析概述、機電系統(tǒng)優(yōu)化設計的理論基礎、機電系統(tǒng)優(yōu)化設計中常用的優(yōu)化方法、機電系統(tǒng)優(yōu)化設計實例及MATLAB優(yōu)化工具箱介紹、液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設計、彈性力學基礎理論、有限元法理論基礎、ANSYS分析基礎、注塑機合模系統(tǒng)有限元分析。本門教材主要突出有限元仿真與優(yōu)化設計及分析，面向對象主要為機械類學生和機械行業(yè)從業(yè)人員

本書是基于性能勢理論研究排隊系統(tǒng)性能分析與Markov控制過程的一本專著，除第1章預備知識外，其余各章均為作者近幾年來在該領域的最新研究成果．內容包括指數(shù)服務分布排隊系統(tǒng)的性能分析、非指數(shù)服務分布排隊系統(tǒng)的性能分析、排隊網(wǎng)絡基于理論計算的優(yōu)化算法、排隊網(wǎng)絡基于樣本軌道仿真的優(yōu)化算法和半Markov控制過程等．

本書的讀者對象為從事排隊系統(tǒng)和Markov控制過程理論及應用研究或其他相關研究的研究生、教師以及有關的科技工作者．

機電技術收錄情況

《機電技術》是中國學術期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計源期刊，被中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI，中國知網(wǎng)）、數(shù)字化期刊全文數(shù)據(jù)庫（萬方數(shù)據(jù)）、中國核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫、中文科技期刊數(shù)據(jù)庫、中國臺灣華藝數(shù)據(jù)庫全文收錄。

機電技術出版發(fā)行

據(jù)2019年5月2日中國知網(wǎng)顯示，《機電技術》共出版文獻4138篇。

據(jù)2019年5月2日萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺顯示，《機電技術》載文量為3484篇。

機電技術影響因子

據(jù)2019年5月2日中國知網(wǎng)顯示，《機電技術》總被下載388460次、總被引7796次；（2018版）復合影響因子為0.233、（2018版）綜合影響因子為0.112。

據(jù)2019年5月2日萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺顯示，《機電技術》被引量為6308次、下載量為88512次；據(jù)2015年中國期刊引證報告（擴刊版）數(shù)據(jù)顯示，《機電技術》影響因子為0.20，在全部統(tǒng)計源期刊（6735種）中排第5287名，在機械與儀表工業(yè)類類（98種）中排第70名。

機電技術欄目方向

• 報道內容

《機電技術》綜合報道機電技術研究、機電新產品信息、企業(yè)管理理論與實踐經驗。涉及的主要領域有：“計算技術與應用”、“機電設計研究”、“機械設計制造”、“材料及成型技術”、“船舶技術”、“檢驗檢測”、“綜述與專論”等。

• 主要欄目

《情報學報》主要設有專論與綜述、新工藝新材料、儀器儀表、驗測技術等欄目。

機電技術人員編制

截至2005年3月，《機電技術》編輯部官網(wǎng)顯示，《機電技術》第六屆編輯委員會擁有委員15人。

注：有*號者為常務編委