機電系統性能分析技術

《機電系統性能分析技術》是2015年7月機械工業出版社出版的圖書，作者是宋瑞銀。

基本介紹

• 書名：機電系統性能分析技術
• 作者：宋瑞銀，陳俊華主編
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2015年7月28日
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787111497196  

內容簡介

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

圖書目錄

前言

緒論

第1章機電系統性能分析概述

1 1機電系統最佳化設計概述

1 1 1最佳化設計問題的引例

1 1 2最佳化設計的數學模型

1 1 3最佳化設計問題的分類

1 1 4最佳化設計的一般步驟

1 1 5常用的最佳化方法及其特點

1 2機電系統有限元法分析概述

1 2 1有限元法引例

1 2 2有限元法的計算步驟

第2章機電系統最佳化設計的理論

基礎

2 1函式的某些基本概念及性質

2 1 1函式的等值面(線)

2 1 2函式的方嚮導數與梯度

2 1 3函式的泰勒展開式

2 1 4函式的凸性

2 2無約束最佳化問題的極值條件

2 3有約束最佳化問題的極值條件

2 4最佳化問題的數值計算疊代法

2 4 1數值計算疊代法的基本思想及其

格式

2 4 2疊代計算的終止準則

第3章機電系統最佳化設計中常用的最佳化

方法

3 1一維搜尋的最佳化方法

3 1 1概述

3 1 2搜尋區間的確定

3 1 3黃金分割法

3 1 4二次插值法

3 2無約束最佳化方法

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線性規劃問題最佳化方法

3 3 1線性規劃的標準形式與基本

性質

3 3 2單純形法

3 4約束最佳化方法

3 4 1隨機方向搜尋法

3 4 2複合形法

3 4 3懲罰函式法

3 5多目標及離散變數最佳化方法

3 5 1多目標最佳化概述

3 5 2統一目標函式法

3 5 3離散變數最佳化問題

第4章機電系統最佳化設計實例及

MATLAB最佳化工具箱介紹

4 1汽車轉向梯形的最佳化設計

4 2螺栓組聯接的最佳化設計

4 3圓柱齒輪減速器的最佳化設計

4 4注塑機合模系統的最佳化設計

4 5起重機工作機構的最佳化設計

4 6MATLAB最佳化工具箱

4 6 1MATLAB介紹

4 6 2MATLAB的最佳化工具箱

4 6 3線性規劃問題

4 6 4非線性規劃問題

4 6 5其他問題介紹

第5章液壓系統的建模與仿真

5 1液壓系統計算機仿真的重要性

5 2計算機仿真的基本概念

5 3系統數學模型的建立

5 4系統模型的求解

5 5四階龍格-庫塔法

5 6液壓系統仿真實例

5 7運用MATLAB編寫程式求解

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基於Simulink 建模方法

第6章彈性力學基礎理論

6 1引言

6 2彈簧系統的剛度矩陣

6 2 1單個彈簧系統的分解與合成

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桿繫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係

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工字懸臂樑應力分析

8 2ANSYS分析的基本步驟

8 3檔案管理

8 3 1檔案說明

8 3 2ANSYS資料庫中存儲的數據

8 4有限元模型的創建

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圖元的繪製、編號及刪除

8 4 6布爾操作

8 4 7單元屬性

8 4 8格線劃分

8 4 9模型修正

8 5載入、求解、結果後處理

8 5 1載荷分類

8 5 2載入

8 5 3求解

8 5 4結果後處理

8 6結構靜力分析過程與步驟

8 6 1建立模型

8 6 2施載入荷並求解

8 6 3檢查結果

8 7標準光碟處於高速運行時的應力實例

分析

8 7 1建立模型

8 7 2盤面的格線劃分

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模態分析

8 12 2諧回響分析

8 12 3瞬態動力學分析

8 13帶孔法蘭模態分析

8 14機翼模態分析

8 15鋼架支撐集中質量的瞬態動力學

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載入求解

8 17 3查看結果

8 18金屬圓盤彈塑性分析實例

第9章注塑機合模系統有限元分析

9 1概述

9 1 1ANSYS最佳化設計的概念

9 1 2ANSYS最佳化設計的步驟

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創建單元類型

9 3 4定義實常數

9 3 5定義材料特性

9 3 6創建關鍵點

9 3 7顯示關鍵點號

9 3 8創建直線

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生成最佳化分析檔案

9 3 20進入最佳化處理器並指定分析

檔案

9 3 21定義最佳化設計變數

9 3 22定義狀態變數

9 3 23指定總體積為目標函式

9 3 24存儲最佳化資料庫

9 3 25指定最佳化方法

9 3 26運行最佳化程式

9 3 27列表顯示得到的所有設計

方案

參考文獻