matlab機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)培訓(xùn)資料-資料下載頁(yè)
2025-01-01 07:07本頁(yè)面
【正文】 3*x(3)=b % c1*x(2)^2+c2*x(3)^2=c % 上下限約束條件 x(1)=0 x(2)=0 x(3)=0 % m1=10。m2=。m3=2。 % a1=1。a2=4。a3=5。a=32 % b1=1。b2=3。b3=2。b=29 % c1=1。c2=。c=3。 clear % 清工作空間 clc %清屏 m1=10。m2=。m3=2。 a1=1。a2=4。a3=5。a=32。 b1=1。b2=3。b3=2。b=29。 c1=1。c2=。c=3。 A=[a1,a2,a3。b1,b2,b3]。 b=[a。b]。 x0=[1。1。1]。 %初值 lb=[0,0,0]。%設(shè)計(jì)變量下限約束條件 options=optimset(39。LargeScale39。,39。off39。,39。display39。,39。iter39。)。 [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。myfun9(x,m1,m2,m3)39。,x0,A,b, [],[],lb,[],39。myfun_con9(x,c1,c2,c)39。,options) % 設(shè)計(jì)變量無(wú)線(xiàn)性不等式約束 ,即 A=[],b=[] % 設(shè)計(jì)變量無(wú)線(xiàn)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。m2=1。 % a1=1。a2=1。a=5 % b1=1。b2=2。b=4 % c1=1。c2=。c=3。 clear % 清工作空間 clc %清屏 m1=1。m2=1。a1=1。a2=1。a=5。b1=1。b2=2。b=4。c1=1。c2=。c=3。 Aeq=[b1,b2]。% 設(shè)計(jì)變量線(xiàn)性等式約束 beq=[b]。 % 設(shè)計(jì)變量線(xiàn)性等式約束 x0=[1。1]。 % 設(shè)計(jì)變量初值 lb=[0,0]。 % 設(shè)計(jì)變量下限約束條件 options=optimset(39。LargeScale39。,39。off39。,39。display39。,39。iter39。)。 [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。myfun10(x,m1,m2)39。,x0, [],[],Aeq,beq,lb,[],39。myfun_con10(x,a1,a2,a)39。,options) % 設(shè)計(jì)變量無(wú)線(xiàn)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。為了便于使用材料力學(xué)公式進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，常將階梯軸簡(jiǎn)化成以當(dāng)量直徑表示的等截面軸。 下圖所示的為一根簡(jiǎn)化的機(jī)床主軸。要求以主軸的自重為目標(biāo)，對(duì)該主軸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 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。 300≤ l≤650， 60≤ D≤110， 90≤ a≤150。 d D EE A B C F l a E E 作業(yè)要求： （ 1）對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行分析，寫(xiě)出該問(wèn)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(wèn)題，寫(xiě)出最優(yōu)解 。 （ 5）用畢業(yè)論文紙作業(yè)，要求手寫(xiě)，寫(xiě)出問(wèn)題和上述 4個(gè)過(guò)程，條理清晰。 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(chēng)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 。求在桁架不被破壞的情況下使桁架重量最輕的桁架高度 h及圓桿平均直徑 d。 ?作業(yè)三、 圓形等截面銷(xiāo)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=100Nm ；軸長(zhǎng)不得小于 8cm；材料的許用彎曲應(yīng)力 [? w]=120MPa，許用扭剪應(yīng)力 [σ]= 80MPa ，許用撓度 [f] = ；密度 [ρ] = /m ，彈性模量 E=2 105MPa。 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(xiāo)軸，在滿(mǎn)足上述條件的同時(shí)，軸的質(zhì)量應(yīng)為最輕。 設(shè)計(jì)限制條件有 5個(gè)： 彎曲強(qiáng)度： ? max≤ [? w] 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度： σ≤ [σ] 剛度： f ≤ [f] 結(jié)構(gòu)尺寸： l ≥ 8 d ≥ 0 設(shè)計(jì)參數(shù)中的未定變量： d、 l 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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