工程结构优化设计方法与应用

　　柴山、尚晓江、刚宪约等编*的《工程结构优化设计方法与应用》分为两部分，**部分为结构优化设计的基本理论与方法。在这一部分中，讨论了结构优化设计的数学模型，并重点论述了结构优化设计数学模型的特点及其与一般非线性规划问题的不同之处。在此基础上，讨论了基于准则法的结构优化设计、离散变量结构优化设计、结构拓扑优化设计、结构多目标优化设计。由于有关数学规划方法的书籍和资料很多，因此这一部分内容注重结构优化设计基本概念和基本方法的讨论，而不过多去讨论数学规划方法。
　　第二部分结合ANSYS软件，讨论应用结构分析和结构优化设计软件进行工程结构优化设计的方法。这一部分内容包括ANSYS结构分析基础、基于APDL脚本的结构优化技术和基于ANSYS Workbench的结构优化技术，另外结合作者的研究工作，介绍了基于二次开发的载货车车架结构参数化建模和优化设计系统。
　　本书可作为工科相关专业的研究生及高年级本科生教材，也可作为工程技术人员学习结构优化设计理论及ANSYS软件应用技术的参考书。

 

第1章 结构优化设计的概念
  1.1 结构
  1.2 结构设计
  1.3 结构优化设计
  1.4 结构优化设计的研究、应用概况
  1.5 结构优化设计软件
第2章 结构优化设计的数学模型
  2.1 设计变量、目标函数、约束条件
  2.2 可行域、可行集、目标函数等值面
  2.3 结构优化设计的特点
  2.4 几种解决方案
第3章 基于准则法的结构优化设计
  3.1 满应力准则
  3.2 满位移准则法
  3.3 能量准则
第4章 离散变量结构优化设计
  4.1 概述
  4.2 离散变量优化问题的可行集与解
  4.3 离散变量结构优化设计的特点
  4.4 离散变量结构优化设计的一维斐波那契搜索算法
  4.5 离散变量结构优化设计的序列二级算法
  4.6 离散变量结构优化设计的相对差商法
第5章 结构拓扑优化设计
  5.1 概述
  5.2 杆系结构的结构拓扑优化设计
  5.3 连续体的结构拓扑优化设计
第6章 结构多目标优化设计
  6.1 多目标优化设计的概念
  6.2 多目标优化算法
  6.3 结构多目标优化设计
第7章 ANSYS结构分析基础
  7.1 ANSYS结构分析的理论背景
  7.2 ANSYS结构分析模型的构建
  7.3 ANSYS结构分析要点及例题
第8章 基于Mechanical APDL的结构优化方法
  8.1 基于APDL语言的参数化有限元分析
  8.2 基于Mechanical APDL的参数优化方法
  8.3 Mechanical APDL参数优化例题
第9章 基于Workbench的结构优化技术
  9.1 ANSYS Workbench参数管理及设计优化技术概述
  9.2 参数相关性、DOE与响应面技术
  9.3 目标驱动优化(GDO)技术及应用
  9.4 形状优化技术及应用
第10章 基于ANSYS二次开发的载货车车架结构参数化建模和优化设计系统实例
  10.1 基于ANSYS二次开发的载货车车架参数化建模系统
  10.2 基于ANSYS二次开发的载货车车架轻量化设计系统
附录A 数学规划方法
  A.1 数学规划概述
  A.2 一维搜索方法
  A.3 无约束优化方法
  A.4 约束优化方法
参考文献