結構優化設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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白新理 等 著

圖書標籤:

• 結構優化
• 優化設計
• 結構力學
• 有限元分析
• 算法
• 工程設計
• 機械工程
• 航空航天
• 數學建模
• 計算方法

齣版社： 黃河水利齣版社

ISBN：9787807344032

版次：1

商品編碼：10244161

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-04-01

用紙：膠版紙

頁數：241

字數：358000

正文語種：中文

編輯推薦

　　《結構優化設計》是作者在十多年從事結構優化設計教學與科研實踐的基礎上，根據工程力學專業及相近專業的教學計劃和教學大綱編寫而成的。全書共有10章：第1章介紹優化設計的基本概念；第2章介紹優化設計所涉及的數學基礎知識；第3章、第4章、第5章分彆介紹一維搜索方法、無約束優化方法和約束優化方法；第6章、第7章分彆介紹多目標問題的優化方法和混閤離散變量優化設計方法；第8章介紹結構優化設計靈敏度分析；第9章介紹近年來比較熱門的基於遺傳算法的結構優化設計方法；笫10章介紹幾個簡單結構的優化設計的工程應用實例；最後，在附錄中列齣瞭作者為考核各種算法所使用的20個程序測試函數。

內容簡介

　　《結構優化設計》主要闡述結構優化設計的基本概念、理論、常用優化方法及簡單結構的優化設計實例：主要內容有：優化設計概述、優化設計的數學基礎、一維搜索方法、無約束優化方法、約束優化方法、多目標問題和混閤離散變量優化方法、結構優化設計靈敏度分析、遺傳算法、簡單結構的優化設計等。
　　《結構優化設計》可作為理工科院校工程力學專業及相關專業高年級本科生、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和參考。

內頁插圖

目錄

前言
緒論
第1章　優化設計概述
1.1　優化設計問題示例
1.2　優化設計問題的數學模型
1.3　優化設計問題的幾何描述
1.4　優化設計問題的基本解法
習題
第2章　優化設計的數學基礎
2.1 矩陣
2.2 嚮量
2.3 多元函數
2.4 凸集、凸函數與凸規劃
2.5　等式約束優化問題的極值條件
2.6　不等式約束優化問題的極值條件
習題
第3章　一維搜索方法
3.1 概述
3.2　確定初始單榖區間的進退法
3.3　一維搜索方法的分類
3.4　區間消去法
3.5　函數逼近法
習題
第4章 無約束優化方法
4.1 概述
4.2 梯度法
4.3 牛頓法
4.4　共軛方嚮法及共軛梯度法
4.5 變尺度法
4.6　坐標輪換法
4.7　鮑威爾法
4.8　單形替換法
習題
第5章 約束優化方法
5.1 概述
5.2　約束坐標輪換法
5.3 約束隨機方嚮法
5.4 復閤形法
5.5　懲罰函數法
5.6　增廣乘子法
5.7　序列二次規劃法
習題
第6章 多目標問題的優化方法簡介
6.1 多目標優化問題及其解
6.2 主要日標法
6.3 統一日標法
6.4 分層序列法及寬容分層序列法
第7章 混閤離散變量的優化設計方法
7.1 概述
7.2 混閤離散變量優化沒計問題的數學模型及解法
7.3 離散變量的網格法
7.4　離散變量的組閤形法
7.5　離散性懲罰函數法
7.6　混閤離散變量的直接搜索與食點法
第8章 結構優化設計靈敏度分析
8.1 差分法
8.2　半解析法
8.3 靈敏度分析的解析法
第9章 基於遺傳算法的結構優化設計
9.1　遺傳算法概述
9.2　標準遺傳算法
9.3 簡單函數優化的實例
9.4　遺傳算法的改進
9.5 程序設汁
第10章 簡單結構的優化設計
10.1 中心受壓組閤H型鋼柱優化設計
10.2 矩形截麵鋼筋混凝土簡支梁的優化設汁
10.3 中心受壓鋼筋混凝土矩形截而柱的優化設計
10.4　地下埋管結構優化沒計
10.5 簡支梁式預應力U型薄殼渡槽結構優化設計
附錄
參考文獻

精彩書摘

　　第3章 一維搜索方法
　　3.1 概述
　　求一元函數F（X）的極小點和極小值問題就是一維最優化問題。求解一維優化問題的方法稱為一維優化方法，又稱為一維搜索方法。一維搜索方法是優化問題中最簡單、最基本的方法。因為它不僅可以解決單變量目標函數的最優化問題，而且在求多變量目標函數的最優佰時．大名數方法都要反復多次地進行一維搜索．用到一維優化方法。

前言/序言

　　本書是作者在十多年從事結構優化設計教學與科研實踐的基礎上，根據工程力學專業及相近專業的教學計劃和教學大綱編寫而成的。全書共有10章：第1章介紹優化設計的基本概念；第2章介紹優化設計所涉及的數學基礎知識；第3章、第4章、第5章分彆介紹一維搜索方法、無約束優化方法和約束優化方法；第6章、第7章分彆介紹多目標問題的優化方法和混閤離散變量優化設計方法；第8章介紹結構優化設計靈敏度分析；第9章介紹近年來比較熱門的基於遺傳算法的結構優化設計方法；第10章介紹幾個簡單結構的優化設計的工程應用實例；最後，在附錄中列齣瞭作者為考核各種算法所使用的20個程序測試函數。
　　在本書的編寫過程中，作者力求通俗易懂，始終貫徹“理論聯係實際”的原則，內容編排由淺入深，強調方法的基本思想與幾何解釋，便於讀者掌握和工程應用。本書可作為工程力學專業或土木、水利、機械等相近專業的高年級本科生、研究生的教材，也可供有關專業教師或工程技術人員學習和參考。
　　本書由白新理教授等編著，鬍建蘭、李玉河、張利平：高新樹、王清雲、袁曉俊等參加編寫。緒論、第1章、附錄由白新理編寫，第2章由張利平編寫，第3章、第6章、第8章由李玉河編寫，第4章由王清雲編寫，第5章由高新樹編寫，第7章、第9章由鬍建蘭編寫，第10章由袁曉俊編寫。孫利民教授、楊開雲教授、孟聞遠教授等審閱瞭書稿，並提齣瞭有益的建議。研究生劉桂榮、張建華、劉振強、聶金榮、郭瑞卿等參加瞭部分繪圖和文檔工作。
　　本書的部分內容參考瞭許多文獻資料，在此嚮有關作者一並深錶謝意，不再一一緻謝。
　　由於作者水平有限，書中缺點、疏漏在所難免，懇請讀者不吝賜教。

《結構優化設計》是一本旨在全麵介紹結構優化理論、方法及其在工程實踐中應用的學術專著。本書深入淺齣地闡述瞭結構優化設計這一跨學科領域的核心概念，為讀者構建起一個清晰、係統的知識框架。 核心內容概述： 本書圍繞“結構優化設計”這一主題，從理論基礎到實際應用，層層遞進，邏輯嚴謹。主要內容涵蓋瞭以下幾個關鍵方麵： 1. 結構優化設計的基本概念與原理： 詳細介紹瞭結構優化的定義、目標、約束條件以及優化設計的基本流程。讀者將理解為何需要進行結構優化，以及在結構設計過程中如何引入優化的思想。同時，本書也闡述瞭結構優化與傳統設計方法的區彆和優勢，強調瞭其在提高材料利用率、降低成本、提升結構性能等方麵的關鍵作用。 2. 結構優化問題的數學錶述： 結構優化本質上是一個數學優化問題。本書係統地講解瞭如何將實際的結構優化問題轉化為標準的數學模型，包括目標函數（如最小化重量、最小化應力、最大化剛度等）的選取與建立，以及各種約束條件（如強度約束、位移約束、頻率約束、幾何約束等）的數學描述。這部分內容為後續的優化算法應用奠定瞭理論基礎。 3. 結構優化設計的方法與算法： 這是本書的重頭戲，詳細介紹瞭各類適用於結構優化的算法。 經典優化方法： 如梯度法（最速下降法、共軛梯度法）、牛頓法、擬牛頓法等，這些方法是理解和掌握更復雜算法的基礎。 數值優化方法： 重點介紹瞭數值分析技術在結構優化中的應用，如有限元方法（FEM）與優化算法的結閤，這是現代結構優化設計不可或缺的工具。 啓發式優化算法： 隨著計算能力的提升，遺傳算法（GA）、模擬退火算法（SA）、粒子群優化算法（PSO）、差分進化算法（DE）等全局優化算法在解決復雜、非綫性、多模態優化問題中展現齣強大的優勢。本書將對這些算法的原理、特點、優缺點以及在結構優化中的具體實現進行深入剖析。 拓撲優化： 作為結構優化領域的一個重要分支，拓撲優化旨在尋找材料分布的最優布局，以達到最佳的力學性能。本書將詳細介紹多種拓撲優化方法，如均勻化法、密度法、水平集方法等，並探討其在概念設計階段的應用。 形狀優化與尺寸優化： 在確定瞭基本結構形式後，形狀和尺寸的優化是進一步提升性能的關鍵。本書將介紹如何針對結構邊界形狀和尺寸參數進行優化。 4. 結構優化設計在工程實踐中的應用： 理論聯係實際是本書的另一大亮點。本書通過豐富的工程案例，生動地展示瞭結構優化設計在各個工程領域的實際應用。 航空航天工程： 如飛機機翼、發動機支架、衛星結構等的輕量化設計。 汽車工程： 如車身、底盤、發動機部件的強度與剛度優化，以及碰撞安全性能的提升。 土木工程： 如橋梁、高層建築、水壩等結構的承載能力優化、抗震設計。 機械工程： 如機械零件、模具、工具等的性能優化。 生物醫學工程： 如人工關節、假肢的設計優化。 5. 相關技術與軟件介紹： 本書還會介紹與結構優化設計緊密相關的輔助技術，如有限元分析軟件（如ANSYS, ABAQUS等）的使用技巧，以及一些專門的結構優化設計軟件。這些內容將幫助讀者更好地將所學理論應用於實際的設計工作中。 本書的特點與價值： 理論深度與廣度兼備： 既深入探討瞭結構優化的數學原理和算法機理，又廣泛介紹瞭各種優化方法及其適用範圍，力求為讀者提供一個全麵的知識體係。 體係化與條理化： 全書內容組織清晰，從基礎概念到高級應用，循序漸進，邏輯嚴密，便於讀者理解和掌握。 注重實踐應用： 通過大量工程案例的分析，強調瞭結構優化設計在解決實際工程問題中的重要性和可行性，使理論知識更具指導意義。 適閤多層次讀者： 無論是從事結構設計、工程分析的研究人員、工程師，還是對結構優化感興趣的在校學生，都能從本書中獲得有益的知識和啓發。 總而言之，《結構優化設計》是一本集理論性、係統性、實踐性於一體的權威著作，它不僅能夠幫助讀者深入理解結構優化的核心思想，掌握先進的優化方法，更能指導讀者如何將這些技術有效地應用於解決復雜的工程設計問題，從而實現結構的性能提升、成本降低以及資源節約，推動工程設計邁嚮更高效、更可持續的未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶設計，簡直是一場視覺的災難，讓人不禁懷疑編輯是否對“清晰”二字抱有某種程度的誤解。我不是說內容不好，而是呈現方式極其令人睏惑。許多關鍵的流程圖，比如迭代求解器的內部循環結構，被擠在瞭狹小的空間裏，綫條和箭頭交織在一起，如同蜘蛛網一般復雜，初次閱讀時根本無法分辨齣邏輯的先後次序。更令人費解的是，圖注的引用和正文的描述經常不同步，有時一個重要的公式會突然齣現在腳注裏，或者一個在正文中被重點提及的參數，其定義卻需要翻到幾十頁後的附錄纔能找到。這極大地拖慢瞭閱讀速度，每讀一個概念，我就得像個偵探一樣在全書範圍內搜索碎片化的信息。對於一本技術類書籍來說，清晰的結構和易讀的圖錶本應是其生命綫，但這本書似乎完全忽略瞭這一點，它更像是將早年手寫的筆記簡單地電子化後直接付印，缺乏現代技術文檔應有的美學和邏輯組織。我不得不經常使用便利貼和熒光筆在書頁上建立自己的索引係統，否則我根本無法跟上作者的思路跳躍。

評分☆☆☆☆☆

我對書中對待“離散化方法”那一塊的論述，感到一種強烈的技術傲慢感。作者似乎對有限元方法（FEM）本身抱持著一種居高臨下的態度，認為讀者已經完全掌握瞭應力、應變、單元剛度矩陣的構建等基礎知識，並直接進入瞭如何“規避”傳統FEM限製的討論。書中花瞭大量篇幅討論如何利用非均勻有理B樣條（NURBS）來提高幾何描述的精度，並提齣瞭幾種激進的網格自適應算法。這些算法在理論上確實展現瞭極高的收斂速度和精度，但它們對計算資源的要求是天文數字，而且在實際的商業求解器中往往難以直接實現。書中幾乎沒有提及如何處理網格畸變、邊界條件在復雜優化迭代過程中的穩定性問題，這些都是在實際工程迭代中會反復遇到的“頑疾”。感覺作者更熱衷於展示數學模型的完美性，而不是解決現實世界中的工程“髒活纍活”。如果這本書是針對學術界發錶的論文集，那或許無可厚非，但作為一本麵嚮工程師群體的參考書，它在“工程實用性”這一點上，無疑是失分慘重的，讓人讀完後有一種“理論很美，工程無能”的空虛感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，用一個詞來形容就是“晦澀的精確”。它追求的不是交流的效率，而是邏輯錶達的絕對無歧義性，這導緻瞭大量冗長且結構復雜的長句。例如，在描述梯度下降法的收斂性保證時，作者可能會用一個包含瞭三個從句和兩個插入語的超長句子來錶達一個在其他教材中可能用一句話就能說清的觀點。這種寫作方式，使得閱讀過程充滿瞭認知負擔，讀者必須時刻警惕，生怕漏掉一個錶示“除非”、“然而”或“在特定條件下”的關鍵限定詞。我發現自己閱讀時，不得不反復迴讀句子結構，試圖厘清主語、謂語和修飾成分之間的關係，這嚴重阻礙瞭我對核心概念的整體把握。如果說優化設計本身已經夠燒腦瞭，那麼這本書還給自己增加瞭一層額外的、人為製造的理解難度。它似乎更傾嚮於展示作者深厚的語言駕馭能力和對細節的極緻把控，而不是緻力於將復雜的知識點以最清晰、最易於吸收的方式傳遞給讀者，讀完後，我更像是經曆瞭一場智力馬拉鬆，而不是一次愉快的知識獲取之旅。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我花瞭整整一個下午試圖啃下關於“多目標優化”的那一章節，但最終的結果是比在沙灘上試圖用漏勺撈起海水還要令人沮喪。這本書對不同優化目標的權衡和Pareto前沿的描繪，是極其詳盡和精確的，其數學嚴謹性毋庸置疑。它用近乎偏執的細節，探討瞭如何在高強度需求和低成本限製之間找到那個微妙的平衡點，甚至細緻到對不同載荷工況下的概率分布都進行瞭建模。然而，當我閤上書本，試圖在腦海中勾勒齣一個實際應用場景時，卻發現一片空白。書中給齣的例子大多是高度簡化的二維模型，或者乾脆是純粹的數學問題，缺乏與現實世界中橋梁、飛機機翼或汽車底盤等復雜工程實體之間的有效連接。我期待看到的是，如何將這種精密的數學優化，轉化為CAD軟件中實際可操作的幾何修改指令，或者如何在一個實際的工業設計流程中嵌入這些優化步驟。書裏充斥著諸如“KKT條件”、“對偶理論”這樣的高階詞匯，但對於如何處理真實世界中材料非綫性和製造約束帶來的復雜性，卻著墨不多。這使得整本書的體驗，像是在一個無菌的實驗室裏觀看一場理論的完美演示，卻完全不接地氣，沒有提供任何“野外生存”的經驗指南，讓人感覺知識雖然高深，但離我的工具箱實在太遠瞭。

評分☆☆☆☆☆

這部名為《結構優化設計》的書籍，從我一個初涉此道的工程小白的角度來看，簡直是一部天書。我原本以為，書名既然如此直白，應該會用大量清晰的數學公式和直觀的圖示來構建一個易於理解的理論框架，教我如何一步步地“優化”結構。然而，翻開書頁，撲麵而來的是一連串我根本無法消化的專業術語和抽象概念。書中對於拓撲優化、形狀優化這些核心內容的闡述，仿佛是直接將高級研究生階段的研討會記錄搬瞭上來，每一個段落都充滿瞭對特定算法的假設前提和收斂條件的深入探討，卻沒有花足夠的時間去解釋這些前提是如何在實際工程背景下建立和驗證的。比如，書中對“靈敏度分析”的描述，直接跳過瞭基礎微積分在結構力學中的應用鋪墊，上來就用張量形式展示瞭目標函數的梯度計算，這讓我的大腦瞬間宕機。我試圖在後麵的章節中尋找更基礎的入門引導，但發現它更像是一本麵嚮已有深厚背景的工程師的工具手冊，它假設讀者已經熟練掌握瞭有限元分析（FEA）的基礎，並且對變分法有著深刻的理解。對於我這種需要從零開始建立對“結構”這個概念的理解，再到如何用數學工具去“改進”它的學習者來說，這本書的門檻高得令人望而卻步，閱讀過程更像是在嘗試破譯一部古老的密碼，而不是學習一項實用的設計技能。它更像是一份前沿研究的綜述，而非一本教學用書。

評分☆☆☆☆☆

價格厚道，到貨速度，滿意！書好看。

評分☆☆☆☆☆

沒發短信給她她生氣瞭？兩小時後信息迴來，告訴我要到京東幫他買書就是需要這本《結構優化設計》，並且說如果不買或者兩天收不到書就分手！，我靠，沒有辦法，

評分☆☆☆☆☆

那個有點像史努比的小人無辜又無奈的小眼神吸引瞭我，決定隻是翻一下就好，不過那開篇的序言之幽默一下子便抓住瞭我的眼睛，一個詞來形容——“太逗瞭”

評分☆☆☆☆☆

緻我們終將逝去的青春。青春逝去，不必感傷，不必迴首。或許他們早該明白，世上已沒有瞭小飛龍，而她奮不顧身愛過的那個清高孤傲的少年，也早已死於從前

評分☆☆☆☆☆

。|據瞭解，京東為顧客提供操作規範的逆嚮物流以及上門取件、代收貨款等專業服務。已經開通全國360個大中城市的配送業務，近1000傢配送站，並開通瞭自提

評分☆☆☆☆☆

盡在這本《結構優化設計》。推薦：《結構優化設計》是作者潛心多年的創作，將虐心和爭鬥寫到瞭極緻。全新的人物故事，不變的感動、虐心。推薦2：每個人在愛情中都有

評分☆☆☆☆☆

也很快，和照片描述的也一樣，給個滿分吧 下次還會來買！通讀這本《結構優化設計》，是需要細火慢烤地慢慢品味和幽寂沉思的。親切、隨意、簡略，給人潔淨而又

評分☆☆☆☆☆

物的。因為火車，發生過多少相聚和分離。當一聲低鳴響起，多少記憶將載入曆史的塵夢中啊。其實這本《結構優化設計》一開始我也沒看上，是朋友極力推薦加上書封

評分☆☆☆☆☆

或長或短的愛而不得的經曆。暗戀是一種愛而不得，失戀是一種愛而不得，正在相戀時，也會愛而不得，有時候，是空間的距離，有時候，卻是心靈的距離。縱然