優(yōu)化設計原理與方法

1、附件6.船舶與海洋工程學院國際一流水平 研究生課程簡介（中英文各一份）課程名稱：優(yōu)化設計原理與方法課程代碼：140.514課程類型：口一級學科基礎課一級學科基礎課口其它：考核方式：考試教學方式：講授適用專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設計制 造、水下工程，輪機工程適用層次：碩士口博士開課學期：秋季總學時：32學分：2先修課程要求：課程組教師姓名職稱專業(yè)年齡學術(shù)方向程遠勝（負責人）教授船舶與海 洋工程50結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化劉均講師船舶與海 洋工程31結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化課程負責教師教育經(jīng)歷及學術(shù)成就簡介：一、教育經(jīng)歷1980.9-1984.7:華中工學院船舶與海洋工程系船舶與海洋工程專業(yè)本科學習， 獲學士學位；19

2、84.9-1987.4:華中理工大學船舶與海洋工程系船舶結(jié)構(gòu)力學專業(yè)碩士研究生 學習，獲碩士學位；1997.3-2000.10:香港大學土木與結(jié)構(gòu)工程系結(jié)構(gòu)工程專業(yè)博士研究生學習，獲 博士學位。二、境內(nèi)工作經(jīng)歷1987.4-1994.6:華中理工大學船舶與海洋工程系助教、講師；1994.7-1997.2:華中理工大學船舶與海洋工程系副教授（破格），教研室主任； 2000.11-2002.6:華中科技大學船舶與海洋工程系副教授，系主任；2002.7-現(xiàn)在：華中科技大學船舶與海洋工程系教授（博士生導師），系主任，副 院長。三、境外工作經(jīng)歷2001.7-2001.9:2002.7-2002.9,20

3、03.7-2003.9,2004.7-2004.9:香港大學附屬 研究員；2005.8,2006.8-2006.9，2008.7-2008.8:香港大學高級研究助理。四、主要學術(shù)成就長期從事船舶結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設計研究與教學工作，現(xiàn)任海軍第二屆預研專家組 水面艦艇組專家。曾獲省部級科技進步二等獎、三等獎，主持國家自然科學基金、 省部級預先研究基金等，在國際雜志如Composite Structures, Computers and Structures, Journal of Sound and Vibration, Engineering Structures, International J

4、ournal of Structural Stability and Dynamics, Structural Engineering and Mechanics等上發(fā)表了 A、B、C類論文。課程教學目標：使學生熟練掌握先進的優(yōu)化設計方法，了解船舶與海洋工程領域典型優(yōu)化設計問 題的基本解法，具備針對典型工程設計問題，建立其優(yōu)化設計數(shù)學模型，選擇合 理優(yōu)化算法進行求解的能力。課程大綱：（章節(jié)目錄）第一章概述（2學時）工程設計的一般過程優(yōu)化設計問題數(shù)學模型的建立優(yōu)化設計問題的幾何描述第二章無約束問題的最優(yōu)化算法（3學時）矢法頓法軛梯度法尺度法第三章約束問題的最優(yōu)化方法（8學時）懲罰函數(shù)法拉格朗日乘

5、子法線性規(guī)劃方法序列二次規(guī)劃方法第四章多目標優(yōu)化方法（4學時）求和法排序法規(guī)劃法第五章優(yōu)化設計中的若干專門方法（10學時）散變量優(yōu)化方法級優(yōu)化方法糊優(yōu)化設計方法傳優(yōu)化方法棒設計方法似技術(shù)第六章多學科設計優(yōu)化方法（3學時）學科設計優(yōu)化概述統(tǒng)分解與耦合優(yōu)化方法第七章優(yōu)化方法在船舶與海洋工程中的應用（2學時）船舶中剖面優(yōu)化設計船舶板架優(yōu)化設計船舶坐墩優(yōu)化設計船舶尾軸架優(yōu)化設計教材：無合適的教材能覆蓋全部大綱內(nèi)容主要參考書：Papalambros, Panos Y., and Douglass J. Wilde. Principles of Optimal Design - Modeling and

6、Computation. 2nd ed. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2000. ISBN: 0521627273.Vanderplaats, Garret N. Numerical Optimization Techniques for Engineering Design. 3rd ed. Colorado Springs: Vanderplaats Research & Development Inc., 2001. ISBN: 0944956017Rao,S.S. Engineering Optimization, Theory

7、 and Practice. 3rd ed., John Wiley &Sons, Inc., 1996, ISBN: 0471550345曾廣武.船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。武漢：華中科技大學出版社，2004鐘毅芳，陳柏鴻，王周宏.多學科綜合優(yōu)化設計原理與方法。武漢：華中科 技大學出版社，2006本課程達到國際一流水平研究生課程水平的標志：1、師資方面：2、教學內(nèi)容方面：3、教學方式方面：4、教材方面：5、其它：Course name: Optimization principles and methodsObjective of the course: to present tools and me

8、thodologies for performing system optimization and to introduce the methodologies of typical design issues in naval architecture and ocean engineering. Students are able to formulate the optimization of typical engineering design problems and to select suitable algorithms to solve the proposed optim

9、al problems.Syllabus:Introduction ( 2hrs )Overview of common engineering designFormulation of optimization design problemGeometric description of optimization design problemUnconstrained Optimization Techniques ( 3hrs )Powell,s methodNewton,s methodConjugate gradient methodDavidon-Fletcher-Powell me

10、thodConstrained Optimization Techniques ( 8hrs )Penalty MethodsLagrangian MethodsLinear programmingSequential quadratic programmingMultiobjective optimization ( 4hrs )Weighted sum optimizationLexicographic methodGoal ProgrammingAdvanced topics in optimization (10hrs)Discrete programmingMultilevel optimization methodFuzzy optimization methodGenetic algorithmRobust design methodApproximation techniquesMultidisciplinary design optimization ( 3hrs )Introduce to multidisciplinary design optimizationDecomposition and CouplingCollaborative OptimizationApplication of