Прикладное оптимальное проектирование

Description

Прикладное оптимальное проектирование: Механические системы и конструкции. Applied Optimal Design: Mechanical And Structural Systems. Хог Э., Арора Я. М.: Мир, 1983 г. 478 с......Page 1 Оглавление......Page 477 Предисловие......Page 8 Предисловие редактора перевода......Page 5 Предисловие к русскому изданию......Page 7 1.1. Сравнение синтеза и анализа в техническом проектировании......Page 11 1.2. Концепция системы в технике......Page 13 1.3. Оптимальное проектирование в теории механических систем и конструкций......Page 16 1.4. Предварительные сведения из математики......Page 18 1.5. Типовые задачи проектирования механических систем и конструкций......Page 23 Глава 2. Методы математического программирования в задачах проектирования......Page 43 2.1. Безусловная оптимизация......Page 45 Одномерная минимизация......Page 49 Метод наискорейшего спуска......Page 52 Задачи нелинейного программирования......Page 55 Глобальная теория......Page 57 Локальная теория......Page 61 Чувствительность решений к вариациям ограничений......Page 68 Наискорейший спуск с компенсацией ограничений......Page 78 2.4. Методы безусловной и последовательной безусловной оптимизации......Page 88 Методы сопряженных направлений......Page 89 Методы последовательной безусловной минимизации......Page 99 2.5. Линейное и квадратичное программирование......Page 106 Свойства задач линейного программирования......Page 107 Симплекс-метод......Page 113 Исходное допустимое опорное решение — искусственные переменные......Page 119 Оптимальная эксплуатация конструкций......Page 123 Квадратичное программирование......Page 129 Проектирование контура с целью минимизации контактных напряжений......Page 136 3.1. Теория конечномерного оптимального проектирования......Page 151 Локальная теория .......Page 153 Чувствительность решения к вариации ограничения......Page 155 3.2. Анализ чувствительности проекта и метод проекции градиента......Page 158 Анализ чувствительности проекта......Page 159 3.3. Проектирование на наихудший случай......Page 172 Постановка задачи......Page 174 Алгоритм первого порядка для задачи параметрического оптимального проектирования......Page 175 3.4. Виброзащита стационарного состояния......Page 184 3.5. Оптимальный синтез плоских механизмов......Page 192 Задачи-примеры......Page 196 Глава 4. Проектирование упругих систем......Page 203 Достижения в оптимальном проектировании конструкций......Page 204 Конечные элементы — формулировка в пространстве состояний......Page 205 Вычислительные аспекты......Page 207 Оптимальное проектирование конструкций ограничениями на полосы допустимых частот......Page 215 4.2. Оптимальное проектирование конструкций специального назначения......Page 216 Формулировка задачи проектирования ферм......Page 226 Примеры проектирования ферм......Page 228 Постановка задачи проектирования......Page 240 Ограничения на напряжения в рамах......Page 242 Численные примеры......Page 246 4.5. Оптимальное проектирование конструкций при ограничениях по надежности......Page 251 Аналитическая формулировка задач оптимального проектирования при ограничениях по надежности......Page 252 Анализ чувствительности при проектировании......Page 255 Оптимальное проектирование ферм при ограничениях по надежности......Page 261 Анализ поведения конструкции при помощи разбиения ее на подконструкции......Page 274 Оптимальное проектирование конструкций с использованием разбиения на подконструкции......Page 277 Вычислительные аспекты......Page 279 Оптимальное проектирование конструкций типа ферм с использованием разбиения на подконструкции......Page 283 Оптимальное проектирование конструкций крыльев с применением разбиения на подконструкции......Page 285 Оптимальное проектирование рам с учетом разбиения на подконструкции......Page 293 Условия оптимальности......Page 302 Итерационные численные методы решения уравнений, вытекающих из условий оптимальности......Page 304 Сравнение прямых и непрямых методов......Page 307 Гибридные методы......Page 309 Глава 5. Проектирование динамических механических систем......Page 311 5.1. Оптимальное проектирование динамических систем с учетом ограничений......Page 312 Оптимальное проектирование динамических систем......Page 313 Обзор применяемых методов нелинейного программирования......Page 314 Сведение к эквивалентной интегральной постановке......Page 316 Метод оптимизации в пространстве состояний......Page 317 5.2. Защита от вибрации и ударов......Page 320 5.3. Проектирование элементов машин и конструкций в расчете на нестационарные динамические условия эксплуатации......Page 334 Постановка задачи......Page 335 Численный метод решения задач оптимального проектирования конструкций при динамических нагрузках......Page 341 Проектирование конкретных конструкций......Page 350 5.4. Введение в проектирование конструкций при сейсмических нагрузках......Page 357 Глава 6. Введение в оптимальное проектирование системы с распределенными параметрами......Page 364 6.1. Вариационное исчисление......Page 365 Основная задача вариационного исчисления......Page 368 Необходимые условия оптимальности для основной задачи......Page 369 Частные случаи и примеры......Page 373 6.2. Теория оптимального проектирования в пространстве состояний......Page 375 Правило множителей......Page 376 Необходимые условия оптимальности в задаче Больца......Page 377 Формулировка задачи оптимального проектирования......Page 380 Введение......Page 388 Влияние малых вариаций управляющих переменных на решение......Page 389 Метод наискорейшего спуска......Page 391 Вычислительный алгоритм метода наискорейшего спуска......Page 397 6.4. Оптимальное проектирование упругих систем с распределенными параметрами при статических нагрузках......Page 398 Прототипы задач......Page 399 Алгоритм метода проекции градиента для систем с распределенными параметрами......Page 403 Оптимальное проектирование элементов машин и конструкций при статических нагрузках......Page 411 6.5. Оптимальное проектирование упругих систем с распределенными параметрами при динамических нагрузках......Page 424 Анализ чувствительности......Page 425 Численный алгоритм метода проекции градиента......Page 428 Оптимальное проектирование балок и пластин при динамических нагрузках......Page 431 Приложение А. Векторный анализ в n-мерном евклидовом пространстве......Page 442 Приложение Б. Исследование напряженного состояния методом конечных элементов......Page 448 Матрица жесткости элемента......Page 449 Матрица массы конструкции......Page 453 Эквивалентные узловые усилия......Page 455 Перечень этапов, осуществляемых при расчетах методом конечных элементов......Page 456 Список обозначений......Page 457 Коэффициенты перехода от англо-американских единиц измерения к системе СИ......Page 459 Литература......Page 461 Предметный указатель......Page 471