第十一章最佳結構糸統設計第一節 緒 論最佳結構系統設計的目的，在於符合法規標準範圍內，使構造物之總工程費達致最經濟 的目標。對於選擇一優良及適用之結構系統，須仰賴於經驗的判斷，但是如何尋求各種結構 系統中使用最節省之材料斷面，進而對所使用材料在承受載重後，產生之應力及應變，如何 完全符合設計規範之要求等問題，則不能僅依靠經驗及圖表就能解決，必須經由系統分析的 技巧建立數學模式，再以數學規畫的方法求得結構構件及結構系統的最佳組合。
系統工程學（system engineering )在1950年代中期創造了管理科學的新境界，其 中系統分析（system analysis )、作業硏究（operation research )促使最佳設計（ optimum design)的觀念普遍應用於工程規畫中。其罔的在獲得一最佳系統，使問題目標 化、程序化，進而使目標獲得最佳之設計結果。
系統工程學中數學規畫（mathematical programming )方法應用於工程系統規畫最多 。1947年美國空軍硏究發展最佳規畫之科學運算（SCOOP - Scientific Computation of Optimum Programs )，計畫中由 George B. Dantizig 發展出簡單法（simplex method )，本方法用於解線性規畫問題（linear programming problem )，經由電腦運算 ，我們可以對工程問題予以確定目標——如要求最省的總工程費，最少的總體積，或最大的 總利益等。在諸多變數組合之限制條件下求取最佳之利益目標，並求在最佳利益目標下，各 變數之最佳値，卽爲最佳設計。圖11- 1爲超音速飛機在最佳設計規畫前及規畫後之情形。 圖11-2爲桁架在最佳設計規畫前及規畫後，構件及節點接合型式之實例。
規畫前（b)規畫後圖1卜圖11-1 超音速飛機之最哇設計規賓後桁架之最佳設計規畫前
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