高清PDF《压力容器优化设计》梁基照

本书全面系统地反映了最优化技术在压力容器设计中的研究和应 用成果。 内容包括： 最优化设计的数学基础、 一维搜索的最优化方 法、 多维无约束的最优化方法、 多维约束最优化方法、 压力容器优化 设计的特点与方法、 中低压容器的优化设计、 压力储罐的优化设计、 外压容器的优化设计、 高压容器的优化设计、 多层压力容器的优化设 计、 法兰和封头的优化设计。 本书注意优化设计概念的解释和方法的 介绍， 尽量避免繁杂的理论论证和数学推演， 列举了压力容器的主要 结构和部件的优化设计实例， 实用性强， 便于读者参考借鉴。

本书既适合于从事化工行业的工程技术人员及相关专业的大专院 校师生使用， 又可作为机械设计及制造人员的参考用书。

压力容器广泛地应用于工农业和日常生活中， 尤其是在轻工、 化 工的生产、 运输、 储存以及进出口贸易等方面。 近半个世纪以来， 压 力容器获得显著的发展； 尤其是压力容器的制造过程及其材料质量的 监测与控制， 更是发生了质的飞跃。 化学工业一直是国民经济的重要 支柱之一。 作为化学工业重要组成部分的化工机械， 包括化工机器和 化工设备两大部分， 而压力容器则是化工设备的重要组成部分， 对轻 化工产品的开发和完善起着巨大的关键的作用。 压力容器主要包括中 低压容器、 压力储罐、 外压容器、 高压容器和多层压力容器， 以及压 力容器主要部件 （如封头和法兰） 等。 其设计合理与否， 不仅关系到 制造过程中金属材料的用量， 还直接影响到生产和使用过程中的安全。 因而， 压力容器的设计与优化日益引起人们的关注。

本书扼要地介绍了最优化技术的基本原理和方法， 分析和讨论了 压力容器优化设计的特点， 并列举了压力容器主要结构 （如中低压容 器、 压力储罐、 外压容器、 高压容器和多层压力容器等） 以及压力容 器主要部件 （如封头和法兰） 等优化设计的实例， 系统地反映了最优 化技术在压力容器设计中研究和应用的成果。 本书既适合于从事化工 行业的工程技术人员及大专院校相关专业的师生使用， 又可作为机械 设计及制造人员的参考用书。

内容索引：
前言
第 1 章 绪论 …………………………………………………………………………………… 1
1. 1 概述 ………………………………………………………………………………………… 1
1. 2 优化设计问题示例 ………………………………………………………………………… 2
1. 3 优化设计的基本概念 ……………………………………………………………………… 3
1. 4 优化设计的基本原理与方法 ……………………………………………………………… 8
1. 5 小结 ……………………………………………………………………………………… 10
第 2 章 最优化设计的数学基础 ………………………………………………………… 12
2. 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 12
2. 2 函数的方向导数和梯度 ………………………………………………………………… 12
2. 3 多元函数的泰勒展开 …………………………………………………………………… 17
2. 4 多元函数的极值条件及其凸性 ………………………………………………………… 19
2. 5 约束问题的最优解条件 ………………………………………………………………… 22
2. 6 适用可行方向的数学条件 ……………………………………………………………… 31
2. 7 小结 ……………………………………………………………………………………… 34
第 3 章 一维搜索的最优化方法 ………………………………………………………… 35
3. 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 35
3. 2 初始搜索区间的确定 …………………………………………………………………… 35
3. 3 格点法 …………………………………………………………………………………… 38
3. 4 黄金分割法 ……………………………………………………………………………… 41
3. 5 分数法 …………………………………………………………………………………… 44
3. 6 切线法 …………………………………………………………………………………… 49
3. 7 二次插值法 ……………………………………………………………………………… 50
3. 8 小结 ……………………………………………………………………………………… 53
第 4 章 多维无约束最优化方法 ………………………………………………………… 55
4. 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 55
4. 2 梯度法 …………………………………………………………………………………… 56
4. 3 共轭梯度法 ……………………………………………………………………………… 59
4. 4 变尺度法 ………………………………………………………………………………… 62
4. 5 单纯形法 ………………………………………………………………………………… 68
4. 6 坐标轮换法 ……………………………………………………………………………… 73
4. 7 鲍威尔法 ………………………………………………………………………………… 76
4. 8 小结 ……………………………………………………………………………………… 80
第 5 章 多维约束最优化方法 ……………………………………………………………… 82
5. 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 82
5. 2 复合形法 ………………………………………………………………………………… 83
5. 3 约束坐标轮换法 ………………………………………………………………………… 88
5. 4 可行方向法 ……………………………………………………………………………… 94
5. 5 拉格朗日乘子法 ………………………………………………………………………… 97
5. 6 惩罚函数法 ……………………………………………………………………………… 101
5. 7 小结 ……………………………………………………………………………………… 109
第 6 章 压力容器优化设计的特点与方法 …………………………………………… 110
6. 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 110
6. 2 压力容器优化设计的特点 ……………………………………………………………… 111
6. 3 压力容器优化设计的方法 ……………………………………………………………… 112
6. 4 优化设计数学模型的分析与处理 ……………………………………………………… 123
6. 5 多目标优化设计中权系数的确定 ……………………………………………………… 125
6. 6 小结 ……………………………………………………………………………………… 131
第 7 章 中低压容器的优化设计 ………………………………………………………… 132
7. 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 132
7. 2 压力容器壳体尺寸优化设计 …………………………………………………………… 132
7. 3 基于壳体质量最小的压力容器优化设计 ……………………………………………… 138
7. 4 压力容器壳体表面结构的优化设计 …………………………………………………… 149
7. 5 卧式内压容器的优化设计 ……………………………………………………………… 153
7. 6 小结 ……………………………………………………………………………………… 158
第 8 章 压力储罐的优化设计 …………………………………………………………… 160
8. 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 160
8. 2 卧式压力储罐的优化设计 ……………………………………………………………… 160
8. 3 大型压力储罐的优化设计 ……………………………………………………………… 163
8. 4 内压卧式储罐的最佳长径比 …………………………………………………………… 167
8. 5 大型球罐接管整体补强锻件的结构优化设计 ………………………………………… 173
8. 6 小结 ……………………………………………………………………………………… 180
第 9 章 外压容器的优化设计 …………………………………………………………… 181
9. 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 181
9. 2 外压薄壁圆筒壁厚的优化设计 ………………………………………………………… 181
9. 3 有加强圈外压薄壁圆筒的可靠性优化设计 …………………………………………… 186
9. 4 钢制外压容器加强圈的优化设计 ……………………………………………………… 190
9. 5 外压容器的稳定性模糊可靠性优化设计 ……………………………………………… 195
9. 6 小结 ……………………………………………………………………………………… 201
第 10 章 高压容器的优化设计 …………………………………………………………… 202
10. 1 概述 …………………………………………………………………………………… 202
10. 2 高压容器壳体的优化设计 …………………………………………………………… 202
10. 3 高压容器外形结构尺寸的优化设计 ………………………………………………… 205
10. 4 自增强高压容器优化设计的数学模型 ……………………………………………… 210
10. 5 高压容器球形封头与筒体连接区的优化设计 ……………………………………… 216
10. 6 高压密封装置的优化设计 …………………………………………………………… 219
10. 7 小结 …………………………………………………………………………………… 223
第 11 章 多层压力容器的优化设计 …………………………………………………… 224
11. 1 概述 …………………………………………………………………………………… 224
11. 2 纤维缠绕复合材料压力容器的优化设计 …………………………………………… 224
11. 3 多层包扎压力容器模糊可靠性优化设计 …………………………………………… 230
11. 4 超高压多层热套组合厚壁筒的优化设计 …………………………………………… 235
11. 5 扁平绕带式压力容器的优化设计 …………………………………………………… 240
11. 6 小结 …………………………………………………………………………………… 247
第 12 章 法兰和封头的优化设计 ……………………………………………………… 249
12. 1 概述 …………………………………………………………………………………… 249
12. 2 整体法兰的可靠性稳健优化设计 …………………………………………………… 249
12. 3 整体法兰的可靠性优化设计 ………………………………………………………… 254
12. 4 基于紧密性分析的法兰优化设计 …………………………………………………… 260
12. 5 承压椭球封头旋压旋轮座的优化设计 ……………………………………………… 265
12. 6 碟形封头形状的优化设计 …………………………………………………………… 272
12. 7 小结 …………………………………………………………………………………… 276
参考文献………………………………………………………………………………………… 277

投稿会员：芳华