本教材內容從約束優化開始，與本科生教材(如哈爾濱工業大學孫靖民教授主編的《機械優化設計》)相銜接。
教材給出了一些重要定理的證明過程，要求研究生不僅要知其然，*要知其所以然。
教材給出了一些優化設計方法在研究生研究課題中的應用實例，而每一個應用實例的背後都有一篇碩士論文(應用實例中敘述不盡之處可在網上查閱相關碩士論文)。

第1章 概述
1.1 基本概念
1.1.1 優化的概念
1.1.2 機械產品優化設計的主要步驟與過程
1.2 優化數學模型的建立
思考與練習
第2章 約束優化設計的直接法
2.1 約束優化設計的特點與直接法的基本概念和理論
2.1.1 約束優化設計的特點
2.1.2 約束優化直接法的基本概念和理論
2.2 可行方向法
2.2.1 下降可行方向的確定
2.2.2 有約束—維搜索
2.2.3 收斂準則
2.2.4 框圖
2.2.5 特點
2.3 可變容差法
2.3.1 可變容差法的基本策略思想
2.3.2 超容差點的處理
2.3.3 總框圖
思考與練習
第3章 約束優化設計的間接法
3.1 約束優化間接法的基本思想和理論
3.1.1 約東優化間接法的基本思想
3.1.2 約束優化間接法的基本理論
3.2 罰函數法
3.2.1 外點罰函數法(外點法)
3.2.2 內點罰函數法(內點法)
3.2.3 混合罰函數法
3.3 增廣拉格朗日乘子法
3.3.1 等式約束問題
3.3.2 不等式約束問題
3.3.3 應用實例——運用彈簧—質點模型和*優化技術解決三維曲面(布片)的展開計算問題
3.4 約束變尺度法
3.4.1 用序列二次規劃尋找Pt
3.4.2 一維搜索中的監控(Watchdog)技術
3.4.3 尺度矩陣的修正
3.4.4 框圖
思考與練習
第4章 混合離散變量的優化設計方法
4.1 混合離散變量優化設計問題的數學模型
4.2 圓整法(化離散量為連續量求解)
4.3 MDCP法(化連續量為離散量求解)
4.3.1 化連續量為離散量求解的理論合理性
4.3.2 MDCP法(在復合形法基礎上改造而成的混合離散變量優化方法)
4.3.3 應用實例——ZZS繫列圓錐—圓柱三級齒輪減速器優化設計
4.4 混合離散變量組合優化方法(Optmdv)
4.4.1 定義了廣義目標函數來代替傳統的外點罰函數
4.4.2 定義了離散梯度▽F
思考與練習
第5章 多目標優化設計方法
5.1 多目標優化設計的基本概念和理論
5.1.l 多目標優化設計問題的特點
5.1.2 多目標優化設計的基本概念
5.2 多目標優化方法概述
5.3 滿意協調法
5.3.1 策略思想
5.3.2 優化設計數學模型的建立
5.3.3 化為單目標優化問題求解
5.3.4 協調機制
5.3.5 計算實例
5.3.6 應用實例——重型載貨汽車懸架繫統的多目標優化設計
5.4 目標規劃法
5.4.1 目標規劃的特點
5.4.2 目標規劃數學模型
5.4.3 目標規劃的求解方法
5.4.4 應用實例
思考與練習
第6章 復雜繫統優化的分解—協調法
6.1 分解協調優化設計的數學模型
6.2 分解協調優化方法的數學基礎——拉格朗日函數的分解
6.3 可行分解法
6.3.1 子繫統優化
6.3.2 協調級優化
6.4 非可行分解法
6.4.l 子繫統優化
6.4.2 協調級優化
6.5 混合法
6.5.1 子繫統優化
6.5.2 協調級優化
6.6 應用實例——外圓磨床主軸的動靜壓軸承繫統優化設計
思考與練習
第7章 其他優化設計方法
7.1 遺傳進化法簡介
7.1.1 遺件進化法的仿生基礎
7.1.2 框圖
7.1.3 特點
7.2 蟻群算法
7.2.1 旅行商問題與廣義旅行商問題
7.2.2 蟻群算法
7.2.3 用蟻群算法求解廣義旅行商問題
7.2.4 驗證算例
7.2.5 應用實例——數控多輪廓加工走刀空行程路徑優化
思考與練習
【附錄】優化方法程序使用說明
一、可變容差法
二、增廣拉格朗日乘子法
三、線性規劃單純形法
四、滿意協調多目標優化方法
五、約束變尺度法
六、混合離散變量復合形法
七、混合離散變量組合優化方法
八、非線性目標規劃法
九、線性目標規劃法
十、蟻群算法
參考文獻