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内容简介

　　《机械优化设计技术与实例》分为三大部分，共40章，主要介绍机械优化设计的相关技术，包括基于数学软件MATLAB的机械优化设计、基于三维建模软件SolidWorks的机械优化设计和基于多体动力学软件ADAMS的机械优化设计，并以应用实例为主介绍了如何应用这些软件对机械优化设计问题进行分析、建模、求解以及对优化设计结果进行评估。
　　《机械优化设计技术与实例》既可作为高等学校机电工程类专业本科生、研究生的教材，也可供从事机械设计的工程技术人员阅读和参考。

目录

第一部分 基于MATLAB的机械优化设计
第1章 优化设计概述
1.1 优化设计的定义
1.2 优化问题的数学定义
1.3 优化问题的分类
1.4 MATLAB优化设计
第2章 下料问题的优化设计
2.1 确定设计方案
2.2 确定约束条件， 建立约束函数
2.3 求解数学解
2.4 优化程序及优化结果
第3章 片簧式离心调速器优化设计
3.1 建立目标函数
3.2 确定约束条件
3.3 设计变量和数学模型
3.4 优化程序及优化结果
第4章 单圆盘轴的优化设计
4.1 建立目标函数
4.2 确定约束条件
4.3 设计变量和数学模型
4.4 优化程序及优化结果
第5章 阻力最小滚动导轨的优化设计
5.1 建立目标函数
5.2 设计变量和数学模型
5.3 优化程序及优化结果
第6章 凸轮机构的优化设计
6.1 建立目标函数和设计变量
6.2 建立约束函数
6.3 确定设计模型
6.4 优化程序及优化结果
第7章 平面四杆机构的优化设计
7.1 确定工作变量
7.2 确定目标函数
7.3 确定约束条件
7.4 优化程序及优化结果
第8章 行星齿轮传动机构的优化设计
8.1 设计要求
8.2 建立目标函数， 确定设计变量
8.3 确定约束条件， 建立约束函数
8.4 优化程序及优化结果
第9章 钢丝滚道滚动轴承的优化设计
9.1 设计要求
9.2 建立目标函数， 确定设计变量
9.3 确定约束条件， 建立约束函数
9.4 优化程序及优化结果
第10章 数控机床伺服进给传动系统的优化设计
10.1 确定设计变量
10.2 设计要求
10.3 分析目标函数及约束条件
10.4 优化程序及优化结果
第11章 圆柱螺旋压缩弹簧的优化设计
11.1 确定设计变量
11.2 确定目标函数
11.3 确定约束条件
11.4 优化程序及优化结果
第12章 泵车臂架的优化设计
12.1 确定工作变量
12.2 建立目标函数
12.3 规定约束条件
12.4 优化程序及优化结果
第13章 等截面销轴的优化设计
13.1 确定工作变量
13.2 建立目标函数
13.3 规定约束条件
13.4 优化程序及优化结果
第14章 某型号空心传动轴的优化设计
14.1 确定工作变量
14.2 建立目标函数
14.3 规定约束条件
14.4 优化程序及优化结果
第15章 圆柱螺旋压缩弹簧的优化设计
15.1 确定工作变量
15.2 建立目标函数
15.3 规定约束条件
15.4 优化程序及优化结果
第16章 齿轮减速器的优化设计
16.1 确定圆柱齿轮工作变量和目标函数
16.2 应用实例
第17章 螺栓组联结的可靠性优化设计
17.1 确定螺栓组工作变量和目标函数
17.2 应用实例1
17.3 应用实例2
第18章 齿轮传动压力角的优化设计分析
18.1 确定工作变量
18.2 建立目标函数
18.3 确定约束条件
18.4 运输机减速器的高速级齿轮传动的小齿轮优化
18.5 齿轮传动优化设计
18.6 算例介绍
18.7 MATLAB进行寻优计算
第19章 单缸内燃机气缸直径和行程的最优化设计
19.1 确定设计变量
19.2 确定目标函数
19.3 规定约束条件
19.4 优化程序及优化结果
第20章 内燃机连杆优化设计
20.1 确定工作变量
20.2 规定约束条件
20.3 优化程序及优化结果
第21章 键结构优化设计
21.1 确定工作变量和目标函数
21.2 规定约束条件
21.3 优化程序及优化结果
第22章 齿轮泵内齿轮优化设计
22.1 确定工作变量和目标函数
22.2 确定约束条件
22.3 优化程序及优化结果
第23章 钟表内齿轮优化设计
23.1 确定工作变量
23.2 建立目标函数
23.3 建立约束条件
23.4 优化程序及优化结果
第24章 蜗轮蜗杆减速器的优化设计
24.1 确定工作变量
24.2 建立目标函数
24.3 确定约束条件
24.4 优化程序及优化结果
第25章 空心轴的优化设计
25.1 确定工作变量
25.2 建立目标函数
25.3 确定约束条件
25.4 优化程序及优化结果
第26章 压杆的优化设计
26.1 确定工作变量和目标函数
26.2 确定约束条件
26.3 优化程序及优化结果
第27章 挖土机销钉优化设计
27.1 确定设计变量和目标函数
27.2 确定约束条件
27.3 优化程序及优化结果
第28章 吊车吊臂优化设计
28.1 确定设计变量和目标函数
28.2 确定约束条件
28.3 优化程序及优化结果
第29章 消防车支撑杆优化设计
29.1 建立数学模型
29.2 确定约束条件
29.3 优化程序及优化结果
第30章 蜗轮蜗杆优化设计
30.1 确定设计变量和目标函数
30.2 确定约束条件
30.3 优化程序及优化结果
第31章 起重机支架优化设计
31.1 确定设计变量和目标函数
31.2 确定约束条件
31.3 优化程序及优化结果
第32章 吊车吊具的优化设计
32.1 确定设计变量和目标函数
32.2 确定约束条件
32.3 优化程序及优化结果
第33章 铲车液压缸优化设计
33.1 确定设计变量和目标函数
33.2 确定约束条件
33.3 优化程序及优化结果
第34章 夹紧装置的优化设计
34.1 建立设计变量和目标函数
34.2 确定约束条件
34.3 优化程序及优化结果

第二部分 基于SolidWorks的机械优化设计
第35章 基于SolidWorks的机械优化设计方法简介
35.1 SolidWorks中的设计算例
35.2 设计算例的工作流程
35.3 设定设计算例的属性
35.4 定义变量
35.5 定义约束
35.6 查看设计算例的结果
35.7 设计算例结果
35.8 估算设计算例
35.9 优化设计
35.10 评估
第36章 SolidWorks的机械优化设计
36.1 确定设计目标
36.2 水瓶建模
36.3 按目标进行优化
36.4 优化计算
36.5 计算结果

第三部分 基于ADAMS的机械优化设计
第37章 基于ADAMS的优化设计方法简介
37.1 ADAMS简介
37.2 ADAMS的特点
37.3 ADAMS虚拟样机设计过程
37.4 ADAMS的参数化建模
37.5 ADAMS参数化分析
第38章 基于ADAMS的车厢隔板的优化设计
38.1 建立模型
38.2 创建约束条件
38.3 创建优化目标函数
38.4 优化分析
38.5 有约束条件和公差的优化
第39章 基于ADAMS的混凝土泵车臂架优化案例分析
39.1 混凝土泵车介绍和意义
39.2 臂架系统结构设计分析
39.3 优化算法介绍
39.4 灵敏度分析
39.5 优化数学模型
39.6 优化结果
第40章 基于ADAMS的多连杆机构自动优化软件设计
40.1 参数化建模
40.2 机构型式1优化设计自动实现
40.3 机构型式2优化设计自动实现
附录 基于ADAMS的混凝土泵车臂架结构优化设计软件介绍
参考文献

前言/序言

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现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。随着社会的发展、人们思想观念的更新和科学技术的发展而提出,对节能、环保、改进产品性能和增加产品市场竞争能力等方面的重要性而受到越来越多的重视。设计在通俗中说来是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。它是从给出的合理的目标参数出发,通过各种方法和手段创造出一个所需的优化系统或结构的过程。传统的设计是以经验总结为基础,运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计。人们把当前认为先进的那部分设计理论与方法称为现代设计,而其余的自然成为传统设计.若干年后目前的现代设计就可能会被新发展的东西所代替,而成为传统的设计了. 为了更好地体会现代产品设计的本质，有必要对产品设计的特点和方法学的演进进行分析。传统串行产品设计与开发的各领域间缺乏信息的交流，产品设计不具备全局的考虑，造成因返工带来的时间与资源浪费。针对该弊端，并行工程提出集成／并行的产品与过程设计，通过团队协作与过程重组，使产品设计得到优化。虚拟制造则强调在产品加工之前，通过拟实模型提高产品设计的可靠性，传统的产品设计与开发过程，在不同的企业或者是同一企业内不同种类的产品是不同的，但是这些过程的共性都是以顺序的任务方式进行的。过程被分割成串行的若于阶段，下游阶段的启动需以上一个阶段的结束作为前提，阶段与阶段之间具有较为明显的停顿和交接。

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现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。随着社会的发展、人们思想观念的更新和科学技术的发展而提出,对节能、环保、改进产品性能和增加产品市场竞争能力等方面的重要性而受到越来越多的重视。设计在通俗中说来是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。它是从给出的合理的目标参数出发,通过各种方法和手段创造出一个所需的优化系统或结构的过程。传统的设计是以经验总结为基础,运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计。人们把当前认为先进的那部分设计理论与方法称为现代设计,而其余的自然成为传统设计.若干年后目前的现代设计就可能会被新发展的东西所代替,而成为传统的设计了. 为了更好地体会现代产品设计的本质，有必要对产品设计的特点和方法学的演进进行分析。传统串行产品设计与开发的各领域间缺乏信息的交流，产品设计不具备全局的考虑，造成因返工带来的时间与资源浪费。针对该弊端，并行工程提出集成／并行的产品与过程设计，通过团队协作与过程重组，使产品设计得到优化。虚拟制造则强调在产品加工之前，通过拟实模型提高产品设计的可靠性，传统的产品设计与开发过程，在不同的企业或者是同一企业内不同种类的产品是不同的，但是这些过程的共性都是以顺序的任务方式进行的。过程被分割成串行的若于阶段，下游阶段的启动需以上一个阶段的结束作为前提，阶段与阶段之间具有较为明显的停顿和交接。

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