دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
دسته بندی: فن آوری ویرایش: 2nd ed نویسندگان: Jasbir Arora سری: ISBN (شابک) : 0120641550, 9780120641550 ناشر: Elsevier/Academic Press سال نشر: 2004 تعداد صفحات: 751 زبان: English فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) حجم فایل: 5 مگابایت
در صورت تبدیل فایل کتاب Introduction to optimum design به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب آشنایی با طراحی بهینه نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
مقدمه ای بر طراحی بهینه برای استفاده در اولین دوره طراحی مهندسی و بهینه سازی در نظر گرفته شده است. تقریباً هر مشکلی که برای برآوردن محدودیتها نیاز به تعیین پارامترهای خاص برای آن باشد، میتواند به عنوان یک مسئله بهینهسازی طراحی فرموله شود. مفاهیم و روش های شرح داده شده در متن کاملاً کلی است و برای همه این فرمول بندی ها قابل استفاده است. از آنجایی که دامنه کاربرد روش شناسی بهینه طراحی تقریباً نامحدود است و تنها توسط تخیل و نبوغ کاربر محدود می شود. در سرتاسر متن، مسائل طراحی ساده شامل دو تا سه متغیر طراحی و سه تا چهار محدودیت با جزئیات حل میشوند تا مفاهیم اساسی و ایدههای اساسی را نشان دهند. نتایج لازم از تئوری بهینهسازی بیان شده و پیامدهای آنها از طریق کاربرد در مسائل طراحی مهندسی مورد مطالعه قرار میگیرد. تئوری و مفاهیم طراحی بهینه تنها از طریق مثال ها و کاربردهای مهندسی ساده توضیح داده می شود. چندین روش و مفاهیم عددی شرح داده شده در متن در بسیاری از دوره ها و برنامه های مهندسی دیگر مفید هستند. * به مهندسان درگیر در فرآیند طراحی اجازه می دهد تا با استفاده از مواد موجود در متن، مفاهیم طراحی بهینه را در کار خود تطبیق دهند. * مفاهیم اولیه شرایط بهینه و روشهای عددی با مثالهای ساده شرح داده شدهاند که باعث میشود مطالب قابل آموزش و یادگیری بالا باشد. * سالها برای دستیابی به اثربخشی آموزشی بهینه در کلاس درس آزمایش شده است.
Introduction to Optimum Design is intended for use in a first course on engineering design and optimization. Virtually any problem for which specific parameters need to be determined to satisfy constraints can be formulated as a design optimization problem. The concepts and methods described in the text are quite general and applicable to all such formulations. Inasmuch, the range of application of the optimum design methodology is almost limitless, constrained only by the imagination and ingenuity of the user. Throughout the text, simple design problems involving two to three design variables and three to four constraints are solved in detail to illustrate fundamental concepts and basic ideas. The necessary results from optimization theory are stated and their implications are studied through application to engineering design problems. Theory and concepts of optimum design are explained only through examples and simple engineering applications. Several of the numerical procedures and concepts described in the text are useful in many other engineering courses and applications. * Allows engineers involved in the design process to adapt optimum design concepts in their work using the material in the text. * Basic concepts of optimality conditions and numerical methods are described with simple examples, making the material high teachable and learnable. * Classroom-tested for many years to attain optimum pedagogical effectiveness.
Cover......Page 1
Half Title Page......Page 2
Title Page......Page 4
Copyright......Page 5
Author Detail......Page 6
Dedication Page......Page 8
Preface......Page 10
Contents......Page 12
1. Introduction to Design......Page 24
1.1 The Design Process......Page 25
1.3 Conventional versus Optimum Design Process......Page 27
1.4 Optimum Design versus Optimal Control......Page 29
1.5 Basic Terminology and Notation......Page 30
2. Optimum Design Problem Formulation......Page 38
2.1 The Problem Formulation Process......Page 39
2.2 Design of a Can......Page 41
2.3 Insulated Spherical Tank Design......Page 43
2.4 Saw Mill Operation......Page 45
2.5 Design of a Two-Bar Bracket......Page 47
2.6 Design of a Cabinet......Page 53
2.7 Minimum Weight Tubular Column Design......Page 55
2.8 Minimum Cost Cylindrical Tank Design......Page 58
2.9 Design of Coil Springs......Page 59
2.10 Minimum Weight Design of a Symmetric Three-Bar Truss......Page 61
2.11 A General Mathematical Model for Optimum Design......Page 64
Exercises for Chapter 2......Page 69
3.1 Graphical Solution Process......Page 78
3.2 Use of Mathematica for Graphical Optimization......Page 83
3.3 Use of MATLAB for Graphical Optimization......Page 87
3.5 Problem with Unbounded Solution......Page 89
3.6 Infeasible Problem......Page 90
3.8 Graphical Solution for a Beam Design Problem......Page 92
Exercises for Chapter 3......Page 95
4. Optimum Design Concepts......Page 106
4.1 Definitions of Global and Local Minima......Page 107
4.2 Review of Some Basic Calculus Concepts......Page 112
4.3 Unconstrained Optimum Design Problems......Page 126
4.4 Constrained Optimum Design Problems......Page 142
4.5 Postoptimality Analysis: Physical Meaning of Lagrange Multipliers......Page 166
4.6 Global Optimality......Page 172
4.7 Engineering Design Examples......Page 181
Exercises for Chapter 4......Page 189
5.1 Alternate Form of KKT Necessary Conditions......Page 198
5.2 Irregular Points......Page 201
5.3 Second-Order Conditions for Constrained Optimization......Page 202
5.4 Sufficiency Check for Rectangular Beam Design Problem......Page 207
Exercises for Chapter 5......Page 208
6. Linear Programming Methods for Optimum Design......Page 214
6.1 Definition of a Standard Linear Programming Problem......Page 215
6.2 Basic Concepts Related to Linear Programming Problems......Page 218
6.3 Basic Ideas and Steps of the Simplex Method......Page 224
6.4 Two-Phase Simplex Method—Artificial Variables......Page 241
6.5 Postoptimality Analysis......Page 251
6.6 Solution of LP Problems Using Excel Solver......Page 266
Exercises for Chapter 6......Page 269
7.1 Derivation of the Simplex Method......Page 282
7.2 Alternate Simplex Method......Page 285
7.3 Duality in Linear Programming......Page 286
Exercises for Chapter 7......Page 298
8. Numerical Methods for Unconstrained Optimum Design......Page 300
8.1 General Concepts Related to Numerical Algorithms......Page 301
8.2 Basic Ideas and Algorithms for Step Size Determination......Page 305
8.3 Search Direction Determination: Steepest Descent Method......Page 316
8.4 Search Direction Determination: Conjugate Gradient Method......Page 319
Exercises for Chapter 8......Page 323
9.1 More on Step Size Determination......Page 328
9.2 More on Steepest Descent Method......Page 333
9.3 Scaling of Design Variables......Page 338
9.4 Search Direction Determination: Newton’s Method......Page 341
9.5 Search Direction Determination: Quasi-Newton Methods......Page 347
9.6 Engineering Applications of Unconstrained Methods......Page 352
9.7 Solution of Constrained Problems Using Unconstrained Optimization Methods......Page 355
Exercises for Chapter 9......Page 358
10. Numerical Methods for Constrained Optimum Design......Page 362
10.1 Basic Concepts and Ideas......Page 363
10.2 Linearization of Constrained Problem......Page 369
10.3 Sequential Linear Programming Algorithm......Page 375
10.4 Quadratic Programming Subproblem......Page 381
10.5 Constrained Steepest Descent Method......Page 386
10.6 Engineering Design Optimization Using Excel Solver......Page 392
Exercises for Chapter 10......Page 396
11.1 Potential Constraint Strategy......Page 402
11.2 Quadratic Programming Problem......Page 406
11.3 Approximate Step Size Determination......Page 411
11.4 Constrained Quasi-Newton Methods......Page 423
11.5 Other Numerical Optimization Methods......Page 430
Exercises for Chapter 11......Page 434
12.1 Introduction to Optimization Toolbox......Page 436
12.2 Unconstrained Optimum Design Problems......Page 438
12.3 Constrained Optimum Design Problems......Page 441
12.4 Optimum Design Examples with MATLAB......Page 443
Exercises for Chapter 12......Page 452
13. Interactive Design Optimization......Page 456
13.1 Role of Interaction in Design Optimization......Page 457
13.2 Interactive Design Optimization Algorithms......Page 459
13.3 Desired Interactive Capabilities......Page 471
13.4 Interactive Design Optimization Software......Page 473
13.5 Examples of Interactive Design Optimization......Page 477
Exercises for Chapter 13......Page 485
14. Design Optimization Applications with Implicit Functions......Page 488
14.1 Formulation of Practical Design Optimization Problems......Page 489
14.2 Gradient Evaluation for Implicit Functions......Page 496
14.3 Issues in Practical Design Optimization......Page 501
14.4 Use of General-Purpose Software......Page 502
14.5 Optimum Design of a Two-Member Frame with Out-of-Plane Loads......Page 504
14.6 Optimum Design of a Three-Bar Structure for Multiple Performance Requirements......Page 506
14.7 Discrete Variable Optimum Design......Page 514
14.8 Optimal Control of Systems by Nonlinear Programming......Page 516
Exercises for Chapter 14......Page 531
15. Discrete Variable Optimum Design Concepts and Methods......Page 536
15.1 Basic Concepts and Definitions......Page 537
15.2 Branch and Bound Methods (BBM)......Page 539
15.3 Integer Programming......Page 544
15.5 Simulated Annealing......Page 545
15.6 Dynamic Rounding-off Method......Page 547
15.8 Methods for Linked Discrete Variables......Page 548
15.9 Selection of a Method......Page 549
Exercises for Chapter 15......Page 550
16. Genetic Algorithms for Optimum Design......Page 554
16.1 Basic Concepts and Definitions......Page 555
16.2 Fundamentals of Genetic Algorithms......Page 557
16.3 Genetic Algorithm for Sequencing-Type Problems......Page 561
16.4 Applications......Page 562
Exercises for Chapter 16......Page 563
17.1 Problem Definition......Page 566
17.2 Terminology and Basic Concepts......Page 569
17.3 Multiobjective Genetic Algorithms......Page 575
17.4 Weighted Sum Method......Page 578
17.6 Weighted Global Criterion Method......Page 579
17.8 Bounded Objective Function Method......Page 581
17.10 Selection of Methods......Page 582
Exercises for Chapter 17......Page 583
18.1 Basic Concepts of Solution Methods......Page 588
18.2 Overview of Deterministic Methods......Page 590
18.3 Overview of Stochastic Methods......Page 595
18.4 Two Local-Global Stochastic Methods......Page 602
18.5 Numerical Performance of Methods......Page 608
Exercises for Chapter 18......Page 611
A.1 Time Value of Money......Page 616
A.2 Economic Bases for Comparison......Page 621
Exercises for Appendix A......Page 627
B.1 Definition of Matrices......Page 634
B.2 Type of Matrices and Their Operations......Page 636
B.3 Solution of n Linear Equations in n Unknowns......Page 641
B.4 Solution of m Linear Equations in n Unknowns......Page 651
B.5 Concepts Related to a Set of Vectors......Page 658
B.6 Eigenvalues and Eigenvectors......Page 665
B.7 Norm and Condition Number of a Matrix......Page 666
Exercises for Appendix B......Page 668
C.1 Single Nonlinear Equation......Page 670
C.2 Multiple Nonlinear Equations......Page 673
Exercises for Appendix C......Page 678
D.1 Equal Interval Search......Page 680
D.3 Steepest Descent Method......Page 683
D.4 Modified Newton’s Method......Page 692
References......Page 698
Bibliography......Page 706
Answers to Selected Problems......Page 710
Index......Page 718