利茲大學(xué)機(jī)械工程碩士課程CIVE5024M旨在讓學(xué)生應(yīng)全面了解設(shè)計優(yōu)化的科學(xué)原理，并有能力為滿足給定要求的工程系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠制定一個被視為系統(tǒng)設(shè)計改進(jìn)的設(shè)計優(yōu)化問題；選擇、比較、對比、理解局限性，并應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ê陀嬎銠C(jī)軟件解決此類問題；批判性地解釋獲得的結(jié)果。重點(diǎn)是現(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，與工程系統(tǒng)分析的數(shù)值方法相聯(lián)系。下面是課程內(nèi)容摘要。

一、課程內(nèi)容摘要

1、系統(tǒng)設(shè)計改進(jìn)的動機(jī)。設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。將優(yōu)化問題公式化為非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃問題。設(shè)計變量和目標(biāo)函數(shù)的選擇。系統(tǒng)行為的典型約束的公式化。

2、設(shè)計優(yōu)化問題的分類。約束和非約束問題。全局和局部優(yōu)化。庫恩-塔克最優(yōu)條件。多目標(biāo)問題。帕累托最優(yōu)解。制定綜合標(biāo)準(zhǔn)的基本方法。

3、數(shù)值優(yōu)化技術(shù)。局部和全局一維優(yōu)化。無約束多參數(shù)優(yōu)化技術(shù)。線性規(guī)劃。一般約束優(yōu)化技術(shù)。隨機(jī)搜索，遺傳算法。

4、近似技術(shù)。局部、中程和全局近似，與高保真數(shù)字分析結(jié)合使用。近似建筑物中取樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計技術(shù)。案例研究和對實(shí)際問題的應(yīng)用。

5、基于結(jié)構(gòu)性能有限元模擬的設(shè)計靈敏度分析。解析、半解析和有限差分技術(shù)。

6、滿應(yīng)力結(jié)構(gòu)和最小重量結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。拓?fù)洹⑿螤詈统叽鐑?yōu)化。案例研究和對實(shí)際問題的應(yīng)用。

7、優(yōu)化技術(shù)在工程中的其他應(yīng)用。結(jié)構(gòu)識別問題：有限元模型識別、材料參數(shù)識別、結(jié)構(gòu)損傷識別。

8、隨機(jī)輸入對工程系統(tǒng)的影響，隨機(jī)分析優(yōu)化，穩(wěn)健設(shè)計，可靠性優(yōu)化。

9、設(shè)計優(yōu)化的真實(shí)例子。商業(yè)軟件可用性評估。

二、課程學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、在設(shè)計優(yōu)化作為系統(tǒng)設(shè)計改進(jìn)的背景下應(yīng)用新概念和方法；

2、應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決設(shè)計優(yōu)化問題，評估特定案例的優(yōu)勢和局限性；

3、對所選工程系統(tǒng)的設(shè)計改進(jìn)目標(biāo)和技術(shù)有更廣泛的了解；

4、深入理解基于模擬的優(yōu)化技術(shù)如何影響設(shè)計方法和工程實(shí)踐。

以上是CIVE5024M課程內(nèi)容的總結(jié)摘要。我們之后還將詳細(xì)介紹利茲大學(xué)機(jī)械工程碩士學(xué)位提供的其他課程，想了解的同學(xué)隨時可以關(guān)注。