图书介绍
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- 姚寿文主编 著
- 出版社： 北京：北京理工大学出版社
- ISBN：9787564097516
- 出版时间：2015
- 标注页数：236页
- 文件大小：35MB
- 文件页数：253页
- 主题词：机械设计－结构设计－最优设计－高等学校－教材
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图书目录
第1部分 结构优化设计基本理论、方法3
第1章 概述3
1.1 结构优化的基本思想3
1.2 设计过程4
1.3 结构优化问题的通用数学描述5
1.4 三种类型的结构优化问题7
1.5 离散和分布参数系统9
第2章 优化设计数学模型及实例分析10
2.1 优化设计数学模型10
2.1.1 设计变量10
2.1.2 目标函数11
2.1.3 约束条件12
2.2 优化问题实例13
2.2.1 应力约束两杆桁架质量最小13
2.2.2 应力和稳定约束两杆桁架质量最小15
2.2.3 应力和位移约束两杆桁架质量最小17
2.2.4 应力约束三杆桁架质量最小21
2.2.5 刚度约束三杆桁架质量最小30
第3章 凸规划基本理论33
3.1 优化设计问题的极值33
3.2 局部极值和全局极值33
3.3 函数的凸性35
3.4 KKT条件38
3.5 拉格朗日对偶法42
3.5.1 拉格朗日对偶法概述42
3.5.2 凸且设计变量可分离的拉格朗日对偶法43
第4章 序列显式凸近似方法51
4.1 嵌套问题的一般求解过程51
4.2 序列线性规划52
4.3 序列二次规划方法53
4.4 凸线性化53
4.5 移动渐近线法60
第5章 桁架柔度优化问题65
5.1 问题描述65
5.2 嵌套方程及特点71
5.2.1 嵌套问题的凸性72
5.2.2 满应力设计73
5.2.3 柔度约束下体积最小74
5.3 嵌套方程数值解77
第6章 敏度分析的基本方法80
6.1 数值法80
6.2 解析法81
6.2.1 直接解析法81
6.2.2 伴随解析法82
6.3 虚载荷分析计算方法83
6.3.1 杆83
6.3.2 平面薄板87
第7章 二维连续体拓扑优化95
7.1 二维弹性体95
7.2 优化设计问题97
7.3 变厚度薄板问题100
7.3.1 问题描述100
7.3.2 有限元离散101
7.3.3 优化准则（OC）法102
7.3.4 固体各向同性材料惩罚法（SIMP）105
7.4 99行拓扑优化MATLAB程序112
7.4.1 拓扑优化问题112
7.4.2 MATLAB程序实现115
7.4.3 程序功能扩充117
7.4.4 拓扑优化实验119
第2部分 结构优化设计专题应用123
第8章 Optistruct简介123
8.1 Hyperworks介绍123
8.2 Optistruct功能及特点125
8.2.1 结构设计及优化126
8.2.2 拓扑优化127
8.2.3 形貌优化127
8.2.4 形状优化128
8.2.5 尺寸优化128
8.2.6 有限元分析128
8.2.7 多体动力学分析129
8.3 Optistruct结构优化常用模块131
8.3.1 HyperMesh界面概述131
8.3.2 Optistruct结构优化基本流程135
第9章 结构拓扑优化141
9.1 二维结构拓扑优化141
9.2 三维结构拓扑优化148
第10章 形状优化和尺寸优化155
10.1 形状优化155
10.2 尺寸优化164
第3部分 附录171
附录A 矩阵基本运算171
附录B 函数的极值条件及搜索方向177
附录C 弹性力学问题有限元方法简介186
附录D 优化方法的MATLAB程序200
附录E 拓扑优化99行程序227
习题231
参考文献236