第八章機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例(已修改)
2025-08-13 13:23 本頁面
【正文】 第八章機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例 第一節(jié)應(yīng)用技巧 一、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般過程 機(jī)械設(shè)計(jì)的全過程一般可分為： 。 。 。 。 。 二、建立數(shù)學(xué)模型的基本原則 數(shù)學(xué)模型的建立要求確切、簡潔的反映工程問題的客 觀實(shí)際。 數(shù)學(xué)模型的三要素：設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件。 在充分了解設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)各設(shè)計(jì)參數(shù) 對目標(biāo)函數(shù)的影響程度分析其主次，應(yīng)盡量減少設(shè)計(jì) 變量的數(shù)目，以簡化優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。 應(yīng)注意各設(shè)計(jì)變量應(yīng)相互獨(dú)立，否則會(huì)使目標(biāo)函數(shù) 出現(xiàn)“山脊”或“溝谷”，給優(yōu)化帶來困難。 把最重要的指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)，其余的次要的指標(biāo)可 作為約束條件。 對于一般機(jī)械，可按重量最輕或體積最小的要求建立目標(biāo)函數(shù)； 對應(yīng)力集中現(xiàn)象尤其突出的構(gòu)件，則以應(yīng)力集中系數(shù)最小為追 求的目標(biāo)。 對于精密儀器，應(yīng)按其精度最高或誤差最小的要求建立目標(biāo)函 數(shù)。 約束條件是就工程設(shè)計(jì)本身而提出的對設(shè)計(jì)變量取值 范圍的限制條件。 三、數(shù)學(xué)模型的尺度變換 當(dāng)各設(shè)計(jì)變量之間在量級上相差很大時(shí)，在給定的搜索 方向上各自的靈敏度相差也很大。靈敏度大的搜索變化 快，靈敏度小的搜索變化慢。為了消除這種差別，可以 對設(shè)計(jì)變量進(jìn)行重新標(biāo)度。使它成為無量綱或規(guī)格化的 設(shè)計(jì)變量，這種處理稱設(shè)計(jì)變量的尺度變換。 i i iy k x?01/iikx?** /i i ix y k? 約束函數(shù)的尺度變換稱規(guī)格化。 由于各約束函數(shù)所表達(dá)的意義不同，使得各約束函數(shù) 值在量級上相差很大。 例如某熱壓機(jī)框架的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，許用應(yīng)力為 [σ]= 150MPa，而下橫梁的許用撓度 [δ]=，約束函數(shù) 為： ? ?
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