机械优化设计（第6版）是2017年由机械工业出版社出版的一部教材。该教材是“十三五”国家重点出版物出版规划项目现代机械工程系列精品教材，也曾获评普通高等教育“十二五”、“十一五”国家级规划教材，教育部“面向21世纪课程教材”，并荣获2002年全国普通高等学校优秀教材二等奖。

本书是根据全国高等学校机械设计及制造专业教学指导委员会制定的教学计划和教学大纲编写的。本书的主要内容有：优化设计概述、优化设计的数学基础、一维搜素方法、无约束优化方法、线性规划、约束优化方法、多目标及离散变量优化方法、机械优化设计实例、常用优化方法程序考核题计算机实习建议。本书可作为高等院校机械设计及制造专业本科生、研究生教材，也可供有关专业师生及工程技术人员参考。

前言

绪论 1

第一章　 优化设计概述 5

第一节　 人字架的优化设计 6

第二节　 机械优化设计问题示例 9

第三节　 优化设计问题的数学模型 21

第四节　 优化设计问题的建模基础 25

第五节　 优化设计问题的基本解法 27

第二章　 优化设计的数学基础 30

第一节　 多元函数的方向导数与梯度 31

第二节　 多元函数的泰勒展开 35

第三节　 无约束优化问题的极值条件 37

第四节　 凸集、凸函数与凸规划 40

第五节　 等式约束优化问题的极值条件 42

第六节　 不等式约束优化问题的极值条件 46

第三章　 一维搜索方法 55

第一节　 概述 56

第二节　搜索区间的确定与区间消去法原理 56

第三节　 一维搜索的试探方法 59

第四节　 一维搜索的插值方法 62

第四章　 无约束优化方法 67

第一节　 概述 68

第二节　 最速下降法 69

第三节　 牛顿型方法 73

第四节　 共轭方向及共轭方向法 75

第五节　 共轭梯度法 79

第六节　 变尺度法 83

第七节　 坐标轮换法 91

第八节　 鲍威尔方法 92

第九节　 单形替换法 99

习题 103

第五章　 线性规划 105

第一节　线性规划的标准形式与基本性质 106

第二节　 基本可行解的转换 113

第三节　 单纯形方法 118

第四节　 单纯形法应用举例 122

第五节　 修正单纯形法 139

习题 148

第六章　 约束优化方法 149

第一节　 概述 150

第二节　 随机方向法 152

第三节　 复合形法 156

第四节　 可行方向法 161

第五节　 惩罚函数法 171

第六节　 增广乘子法 178

第七节　非线性规划问题的线性化解法———线性逼近法 187

第八节　 广义简约梯度法 190

第九节　 二次中华人民共和国城乡规划法 194

第十节　 结构优化方法 196

第十一节　 遗传算法 209

习题 214

第七章　 多目标及离散变量优化方法 216

第一节　 多目标优化问题 217

第二节　 多目标优化方法 219

第三节　 离散变量优化问题 243

第四节　 离散变量优化方法 245

习题 264

第八章　 机械优化设计实例 266

第一节　 优化设计实践应用技巧 267

第二节　 机床主轴结构优化设计 270

第三节　 圆柱齿轮减速器的优化设计 273

第四节　 平面连杆机构的优化设计 280

第五节　 汽车悬架系统的优化设计 284

第六节　 热压机机架结构的优化设计 289

第七节　 月生产计划的最优安排 293

第八节　 运动模拟器的优化设计 295

附录　常用优化方法程序考核题及计算机

实习建议 300

附录 A　 常用优化方法程序考核题 301

附录 B　 计算机实习建议 302

参考文献 304

机械优化设计（第6版）是在2012版基础上修订的新版教材，2017年由机械工业出版社出版。