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目录 1

前言 1

绪论 1

第一章 机械优化设计概论 3

第一节 空心等截面管支柱的优化设计 3

第二节 优化设计的数学模型 4

第三节 数学模型某些性态的分析与讨论 6

第四节 优化问题的几何解释 15

第五节 优化方法的简单分类 16

第六节 函数的无约束极值和有约束极值 17

第七节 迭代方法及其收敛准则 22

第八节 机械优化设计的一般步骤 26

习题 27

第二章 一维优化方法 29

第一节 进退法确定初始搜索区间 29

第二节 黄金分割法（0.618法） 31

第三节 二次插值法 33

第四节 有理插值法 37

习题 40

第三章 无约束优化的直接搜索法 41

第一节 坐标轮换法 41

第二节 模式搜索法 44

第三节 鲍威尔（Powell）法 45

习题 51

第四章 无约束优化的间接搜索法 52

第一节 梯度法 52

第二节 牛顿法 54

第三节 共轭梯度法 56

第四节 变尺度法（DFP法和BFGS 59

法） 59

第五节 常用无约束优化方法的特点及应用 63

习题 65

第五章 约束优化的直接搜索法 66

第一节 网格法 67

第二节 正交网格法 69

第三节 约束随机方向搜索法 73

第四节 复合形法 77

习题 82

第六章 约束优化的间接搜索法 84

第一节 惩罚函数法（SUMT法） 84

第二节 增广乘子法（PHR法） 92

第三节 广义简约梯度法和序列二次规划算法简介 100

第四节 常用约束优化方法的特点及应用 103

习题 104

第七章 机械优化设计实例 106

第一节 平面连杆机构的优化设计 106

第二节 凸轮机构的优化设计 109

第三节 普通V带传动的优化设计 112

第四节 变位圆柱齿轮机构的优化设计 115

第五节 单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计 121

优化设计 125

第六节 圆柱形螺旋压缩弹簧的 125

第七节 机器人操作机大臂弹簧式自重平衡装置的优化设计 127

第八章 机械优化设计中需处理的几个问题 132

第一节 多目标优化 132

第二节 整型变量和离散型变量 135

第三节 数学模型的尺度变换 138

第四节 数表与线图的程序化 140

第五节 优化结果分析和全局最优解 142

问题 142

附录 常用优化方法源程序选例 143

附录A 进退法源程序 143

附录B 黄金分割法（0.618法） 144

源程序 144

附录C DFP变尺度法源程序 146

附录D 复合形法源程序 153

附录E 混合惩罚函数法源程序 160

参考文献 173