《高等學校教材:結構最佳化設計基礎》主要介紹結構最佳化設計的基本概念、理論、常用最佳化設計方法和簡單結構的最佳化設計實例。主要內容有：結構最佳化設計概述與基本概念；結構最佳化設計準則法的滿應力設計，基於結構最佳化設計準則法的庫一塔克條件及其套用；結構最佳化設計的數學規劃解法，包括解線性規劃的單純形法與對偶線性規劃，無約束最佳化的直接搜尋法與梯度算法，約束非線性規劃的直接算法與可行方向法等。
基本介紹
- 書名：高等學校教材:結構最佳化設計基礎
- 出版社：中國石油大學出版社
- 頁數：181頁
- 開本：16
- 品牌：中國石油大學出版社
- 作者：侯密山
- 出版日期：2012年5月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787563636945
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《高等學校教材:結構最佳化設計基礎》可作為理工科院校工程力學、土木建築等專業高年級本科生、研究生的教材，也可供有關專業的教師和工程技術人員學習與參考。
圖書目錄
第一章緒論
1.1現代結構與最佳化設計
1.2現代結構的特徵
1.3選擇合理的結構方案
1.4結構最佳化設計的相對性
1.5結構性態和設計原則
1.5.1 結構性態和能量原理
1.5.2 結構的整體穩定和幾何構成穩定
1.5.3結構極限分析的上下限定理
1.5.4 結構的失穩與動力問題
1.5.5結構設計的基本原則
1.6小結
第二章結構最佳化設計的基本概念
2.1結構最佳化設計的兩個簡單例子
2.1.1環形截面支柱（管柱）的最佳化設計
2.1.2 兩桿桁架的最佳化設計
2.2設計變數、約束條件和目標函式
2.2.1設計變數
2.2.2 目標函式
2.2.3 約束條件
2.2.4可行域
2.2.5設計變數的進一步說明
2.2.6顯式約束條件與隱式約束條件
2.3三桿平面桁架的最佳化設計
2.4求解結構最佳化問題的途徑
習題
第三章結構最佳化設計的準則法
3.1滿應力設計
3.1.1 滿應力設計的概念和特點
3.1.2 比例滿應力法設計
3.1.3 比例滿應力法設計的改進——齒行法
3.1.4滿應力設計疊代過程的收斂速度問題
3.2受約束最最佳化問題的庫一塔克必要條件
3.2.1一元函式的無約束最佳化
3.2.2 多元函式的無約束最佳化、梯度與海森矩陣
3.2.3 受到等式約束的多元函式的最佳化，拉格朗日乘子法
3.2.4 受到不等式約束的多元函式的最佳化，庫一塔克條件
3.2.5 結構最佳化中經常使用的庫一塔克條件形式
3.3受單個位移約束的最佳化準則
3.3.1 問題的提法
3.3.2 單個位移約束下的最最佳化準則
3.3.3 最最佳化準則的物理意義
3.4基於最優準則的疊代法
3.4.1靜定桁架的最佳化設計
3.4.2靜不定（或超靜定）桁架的最佳化設計
3.5結構反應的靈敏度分析（梯度表達式）及其套用
3.6多約束下的最佳化準則法
習題
第四章線性規劃在結構最佳化設計中的套用
4.1線性規劃簡介
4.1.1線性規劃的數學模型
4.1.2線性規劃的基本概念與原理
4.1.3 線性規劃的單純形解法
4.2對偶線性規劃
4.3剛架最小重量設計
4.3.1極限設計的基本原理
4.3.2 剛架最小重量設計實例
習題
第五章 非線性規劃在結構最佳化設計中的套用
5.1數學規劃問題簡介及其解法
5.1.1數學規劃問題簡介
5.1.2數學規劃問題的解法
5.2凸規劃與最優解
5.3最優解的基本下降算法、收斂速度與收斂準則
5.3.1 最優解的基本下降算法
5.3.2收斂速度與收斂準則
5.4無約束最佳化的直接搜尋法
5.4.1模式搜尋法
5.4.2單純形法
5.5無約束最佳化的梯度算法
5.5.1最速下降法
5.5.2牛頓一芮弗遜算法
5.6求解受約束非線性規劃的直接算法
5.6.1梯度投影法
5.6.2梯度投影法在結構最佳化中的套用
5.6.3可行方向法
5.6.4直接處理約束的最速下降法
5.6.5約束最最佳化問題的復形法
5.7 求解受約束非線性規劃的線性近似與罰函式方法
5.7.1 用線性規划去逐步逼近非線性規劃的方法
5.7.2罰函式法
習題
第六章簡單結構的最佳化設計
6.1 中心受壓組合H型鋼柱最佳化設計
6.2矩形截面鋼筋混凝土簡支梁的最佳化設計
6.3 中心受壓矩形截面鋼筋混凝土柱的最佳化設計
6.4地下埋管結構最佳化設計
6.4.1地下埋管結構最佳化設計
6.4.2地下埋管結構最佳化實例
1.1現代結構與最佳化設計
1.2現代結構的特徵
1.3選擇合理的結構方案
1.4結構最佳化設計的相對性
1.5結構性態和設計原則
1.5.1 結構性態和能量原理
1.5.2 結構的整體穩定和幾何構成穩定
1.5.3結構極限分析的上下限定理
1.5.4 結構的失穩與動力問題
1.5.5結構設計的基本原則
1.6小結
第二章結構最佳化設計的基本概念
2.1結構最佳化設計的兩個簡單例子
2.1.1環形截面支柱（管柱）的最佳化設計
2.1.2 兩桿桁架的最佳化設計
2.2設計變數、約束條件和目標函式
2.2.1設計變數
2.2.2 目標函式
2.2.3 約束條件
2.2.4可行域
2.2.5設計變數的進一步說明
2.2.6顯式約束條件與隱式約束條件
2.3三桿平面桁架的最佳化設計
2.4求解結構最佳化問題的途徑
習題
第三章結構最佳化設計的準則法
3.1滿應力設計
3.1.1 滿應力設計的概念和特點
3.1.2 比例滿應力法設計
3.1.3 比例滿應力法設計的改進——齒行法
3.1.4滿應力設計疊代過程的收斂速度問題
3.2受約束最最佳化問題的庫一塔克必要條件
3.2.1一元函式的無約束最佳化
3.2.2 多元函式的無約束最佳化、梯度與海森矩陣
3.2.3 受到等式約束的多元函式的最佳化，拉格朗日乘子法
3.2.4 受到不等式約束的多元函式的最佳化，庫一塔克條件
3.2.5 結構最佳化中經常使用的庫一塔克條件形式
3.3受單個位移約束的最佳化準則
3.3.1 問題的提法
3.3.2 單個位移約束下的最最佳化準則
3.3.3 最最佳化準則的物理意義
3.4基於最優準則的疊代法
3.4.1靜定桁架的最佳化設計
3.4.2靜不定（或超靜定）桁架的最佳化設計
3.5結構反應的靈敏度分析（梯度表達式）及其套用
3.6多約束下的最佳化準則法
習題
第四章線性規劃在結構最佳化設計中的套用
4.1線性規劃簡介
4.1.1線性規劃的數學模型
4.1.2線性規劃的基本概念與原理
4.1.3 線性規劃的單純形解法
4.2對偶線性規劃
4.3剛架最小重量設計
4.3.1極限設計的基本原理
4.3.2 剛架最小重量設計實例
習題
第五章 非線性規劃在結構最佳化設計中的套用
5.1數學規劃問題簡介及其解法
5.1.1數學規劃問題簡介
5.1.2數學規劃問題的解法
5.2凸規劃與最優解
5.3最優解的基本下降算法、收斂速度與收斂準則
5.3.1 最優解的基本下降算法
5.3.2收斂速度與收斂準則
5.4無約束最佳化的直接搜尋法
5.4.1模式搜尋法
5.4.2單純形法
5.5無約束最佳化的梯度算法
5.5.1最速下降法
5.5.2牛頓一芮弗遜算法
5.6求解受約束非線性規劃的直接算法
5.6.1梯度投影法
5.6.2梯度投影法在結構最佳化中的套用
5.6.3可行方向法
5.6.4直接處理約束的最速下降法
5.6.5約束最最佳化問題的復形法
5.7 求解受約束非線性規劃的線性近似與罰函式方法
5.7.1 用線性規划去逐步逼近非線性規劃的方法
5.7.2罰函式法
習題
第六章簡單結構的最佳化設計
6.1 中心受壓組合H型鋼柱最佳化設計
6.2矩形截面鋼筋混凝土簡支梁的最佳化設計
6.3 中心受壓矩形截面鋼筋混凝土柱的最佳化設計
6.4地下埋管結構最佳化設計
6.4.1地下埋管結構最佳化設計
6.4.2地下埋管結構最佳化實例
