《工程結構最佳化設計方法與套用工程結構最佳化設計方法與套用》是2015年中國鐵道出版社出版的圖書，作者是柴山、尚曉江、剛憲約。
基本介紹
- 中文名：工程結構最佳化設計方法與套用
- 作者：柴山、尚曉江、剛憲約
- 出版社：中國鐵道出版社
- ISBN：9787113210151
內容簡介,作者簡介,目錄,
內容簡介
《工程結構最佳化設計方法與套用》分為兩部分，第一部分為結構最佳化設計的基本理論與方法。在這一部分中，討論了結構最佳化設計的數學模型，並重點論述了結構最佳化設計數學模型的特點及其與一般非線性規劃問題的不同之處。在此基礎上，討論了基於準則法的結構最佳化設計、離散變數結構最佳化設計、結構拓撲最佳化設計、結構多目標最佳化設計。由於有關數學規劃方法的書籍和資料很多，因此這一部分內容注重結構最佳化設計基本概念和基本方法的討論，而不過多去討論數學規劃方法。第二部分結合ANSYS軟體，討論套用結構分析和結構最佳化設計軟體進行工程結構最佳化設計的方法。這一部分內容包括ANSYS結構分析基礎、基於APDL腳本的結構最佳化技術和基於ANSYSWorkbench的結構最佳化技術，另外結合作者的研究工作，介紹了基於二次開發的載貨車車架結構參數化建模和最佳化設計系統。
本書可作為工科相關專業的研究生及高年級本科生教材，也可作為工程技術人員學習結構最佳化設計理論及ANSYS軟體套用技術的參考書。
作者簡介
柴山，山東理工大學工學的博士、教授，主要從事結構最佳化及系統動力仿真方面的研究工作。尚曉江，工學博士，安世亞太公司技術經理，主要從事結構數值仿真及ANSYS軟體的技術支持和諮詢工作。剛憲約，1977年10月出生，山東理工大學副教授。2002年獲得大連理工大學工程力學專業工學碩士學位；2005年獲得浙江大學機械工程專業工學博士學位；2009-2011年在吉林大學博士後流動站、中通客車博士後工作站從事大客車結構最佳化與碰撞安全性研究；2012年在美國Cincinnati大學的結構動力學研究實驗室（UC-SDRL）從事訪學研究，2014年在西北工業大學飛行器結構力學與強度技術國防重點學科實驗室從事訪學研究。先後主持省部級項目4項，發表論文30餘篇，出版譯著《試驗結構動力學》、專著《車輛結構有限元分析》，主持山東省精品課程《汽車振動與噪聲》。
目錄
第1章結構最佳化設計的概念1
1.1結構1
1.2結構設計2
1.3結構最佳化設計3
1.4結構最佳化設計的研究、套用概況5
1.5結構最佳化設計軟體7
第2章結構最佳化設計的數學模型8
2.1設計變數、目標函式、約束條件8
2.2可行域、可行集、目標函式等值面14
2.3結構最佳化設計的特點15
2.4幾種解決方案15
第3章基於準則法的結構最佳化設計25
3.1滿應力準則25
3.2滿位移準則法41
3.3能量準則48
第4章離散變數結構最佳化設計52
4.1概述52
4.2離散變數最佳化問題的可行集與最優解53
4.3離散變數結構最佳化設計的特點57
4.4離散變數結構最佳化設計的一維斐波那契搜尋算法61
4.5離散變數結構最佳化設計的序列二級算法68
4.6離散變數結構最佳化設計的相對差商法69
第5章結構拓撲最佳化設計95
5.1概述95
5.2桿繫結構的結構拓撲最佳化設計96
5.3連續體的結構拓撲最佳化設計111
第6章結構多目標最佳化設計124
6.1多目標最佳化設計的概念124
6.2多目標最佳化算法126
工程結構最佳化設計方法與套用目錄6.3結構多目標最佳化設計132
第7章ANSYS結構分析基礎134
7.1ANSYS結構分析的理論背景134
7.2ANSYS結構分析模型的構建141
7.3ANSYS結構分析要點及例題149
第8章基於Mechanical APDL的結構最佳化方法166
8.1基於 APDL語言的參數化有限元分析166
8.2基於Mechanical APDL的參數最佳化方法171
8.3Mechanical APDL參數最佳化例題188
第9章基於Workbench的結構最佳化技術199
9.1ANSYS Workbench參數管理及設計最佳化技術概述199
9.2參數相關性、DOE與回響面技術202
9.3目標驅動最佳化（GDO）技術及套用216
9.4形狀最佳化技術及套用239
第10章基於ANSYS二次開發的載貨車車架結構參數化建模和最佳化設計系統實例243
10.1基於ANSYS二次開發的載貨車車架參數化建模系統243
10.2基於ANSYS二次開發的載貨車車架輕量化設計系統252
附錄A數學規劃方法259
A.1數學規劃概述259
A.2一維搜尋方法260
A.3無約束最佳化方法262
A.4約束最佳化方法266
參考文獻269
