matlab機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)培訓(xùn)資料(文件)
【正文】 function [c,ceq]=mycon2(x) c=[*x(2)。 ceq=[]。0]。,x0,[],[],[],[],VLB,VUB,39。 優(yōu)化結(jié)果 x = fval = exitflag =1 x =[0 0 ] fval = exitflag =1 % 目標(biāo)函數(shù) Minf(x)=f=exp(x(1))*(4*x(1)^2+2*x(2)^2+4*x(1)*x(2)+2*x(2)+1) % 不等式約束條件 :x(1)*x(2)=10 % 等式約束條件 : x(1)^2+x(2)=1 clear % 清工作空間 clc %清屏 x0=[1,1]。LargeScale39。display39。 %不使用大模式優(yōu)化方法 [x,fval,exitflag,output]=fmincon(f,x0,[],[],[],[],[],[],39。 ceq=[x(1)^2+x(2)1]。m2=。a3=5。b=29 % c1=1。m2=。a3=5。b3=2。c=3。b]。 %初值 lb=[0,0,0]。off39。iter39。,x0,A,b, [],[],lb,[],39。 % a1=1。b=4 % c1=1。m2=1。b1=1。c2=。 % 設(shè)計(jì)變量線性等式約束 x0=[1。LargeScale39。display39。 [x,fval,exitflag,output]=fmincon((x)myfun10(x,m1,m2),x0, [],[],Aeq,beq,lb,[],(x)myfun_con10(x,a1,a2,a),options) % 注意 :含有帶參數(shù)目標(biāo)函數(shù) , 不能 [x,fval,exitflag,output]=fmincon(39。,options) % 設(shè)計(jì)變量無(wú)線性不等式約束 ,即 A=[],b=[] % 設(shè)計(jì)變量無(wú)上限約束 ,ub=[] x =[,] fval = exitflag =1 機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 機(jī)床主軸是機(jī)床中重要零件之一，一般為多支承空心階梯軸。 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)大作業(yè) 已知條件：主軸材料為 45，內(nèi)徑 d=30mm，外力F=15000N，許用撓度 y0=，材料的彈性模量E=210GPa，許用應(yīng)力 [σ]=180MPa。 作業(yè)一、人字架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 1p 2p??p2 hhL2 受力分析圖 圓桿截面圖 B p2hL2桁桿示意圖 d 由兩根空心圓桿組成對(duì)稱的兩桿桁架，其頂點(diǎn)承受負(fù)載為 2p，兩支座之間的水平距離為 2L，圓桿的壁厚為 B，桿的比重為 ρ ，彈性模量為 E，屈服強(qiáng)度為 σ 。 分析： 設(shè)計(jì)目標(biāo)是軸的質(zhì)量最輕 Q =1 /4 πd 2 lρ →min. ； 要求： 設(shè)計(jì)銷軸，在滿足上述條件的同時(shí)，軸的質(zhì)量應(yīng)為最輕。 ?作業(yè)三、 圓形等截面銷軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型 已知： 軸的一端作用載荷 P=1000N，扭矩 M=100N d D EE A B C F l a E E 作業(yè)要求： （ 1）對(duì)該問題進(jìn)行分析，寫出該問題的物理模型； （ 2）將物理模型轉(zhuǎn)化為優(yōu)化模型（包括設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件）； （ 3）將優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為 matlab程序（ m文件）； （ 4）利用 matlab軟件求解該優(yōu)化問題，寫出最優(yōu)解 。 下圖所示的為一根簡(jiǎn)化的機(jī)床主軸。,x0, [],[],Aeq,beq,lb,[],39。iter39。off39。 % 設(shè)計(jì)變量初值 lb=[0,0]。 Aeq=[b1,b2]。b=4。a2=1。c=3。a=5 % b1=1。,options) % 設(shè)計(jì)變量無(wú)線性不等式約束 ,即 A=[],b=[] % 設(shè)計(jì)變量無(wú)線性等式約束 ,即 Aeq=[],beq=[] % 設(shè)計(jì)變量無(wú)上限約束 ,ub=[] 目標(biāo)函數(shù) min f(x)=x(1)^2+x(2)^2 % 約束條件 : x(1)^2+x(2)^2≤5 % x(1)+2*x(2)=4 % x(1)≥0, x(2)≥0 % 目標(biāo)函數(shù) Min f(x)=f=m1*x(1)^2+m2*x(2)^2 % 約束條件 : a1*x(1)^2+a2*x(2)^2=a % b1*x(1)+b2*x(2)=b % 下限約束條件 x(1)=0 x(2)=0 % m1=1。 [x,fval,exitflag,output]=fmincon((x)myfun9(x,m1,m2,m3),x0, A,b,[],[],lb,[],(x)myfun_con9(x,c1,c2,c),options) % 注意 :含有帶參數(shù)目標(biāo)函數(shù) ,不能 [x,fval,exitflag,output] =fmincon(39。display39。LargeScale39。1。b1,b2,b3]。 c1=1。 b1=1。 a1=1。c=3。b2=3。 % a1=1。mediumscale: SQP, QuasiNewton, linesearch39。,options) % 設(shè)計(jì)變量無(wú)線性不等式約束 ,即 A=[],b=[] 設(shè)計(jì)變量無(wú)線性等式約束 ,即Aeq=[],beq=[] % 設(shè)計(jì)變量無(wú)上下限約束 ,即 lb=[],ub=[] function [c,ceq]=myfun_con4(x) c=[x(1)*x(2)10]。iter39。off39。exp(x(1))*(4*x(1)^2+2*x(2)^2+4*x(1)*x(2)+2*x(2)+1)39。,options) x = fval = exitflag = 1 output = iterations: 66 %迭代次數(shù) 66 funcCount: 514 %函數(shù)評(píng)價(jià)次數(shù) 514 stepsize: 1 %最終步長(zhǎng) 1 algorithm: 39。 [x,fval,exitflag,output]=fmincon(39。 %設(shè)置函數(shù)評(píng)價(jià)的最大次數(shù) 5000 x0=[0,0]。 17/45*x(1)^3*x(2)。 bstqAA AA?st0l hft一、問題分析 即確定 tf和 h 截面慣性矩 212 fI bt h?最大剪應(yīng)力 m a x180002 sQt
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