【正文】 24.10.232024年10月23日星期三9時47分54秒24.10.23,謝謝大家！,。24.10.2324.10.2309:4709:47:5409:47:54Oct24 務(wù)實，奮斗，成就，成功。2024年10月23日星期三9時47分54秒09:47:5423 October 2024 好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。2024年10月23日星期三上午9時47分54秒09:47:5424.10.23 嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。24.10.2324.10.2309:47:5409:47:54October 23, 2024 加強(qiáng)自身建設(shè)，增強(qiáng)個人的休養(yǎng)。24.10.2309:47:5409:47Oct2423Oct24 重于泰山，輕于鴻毛。24.10.2324.10.23Wednesday, October 23, 2024 弄虛作假要不得，踏實肯干第一名。2024年10月23日星期三9時47分54秒Wednesday, October 23, 2024 相信相信得力量。上午9時47分54秒上午9時47分09:47:5424.10.23 一馬當(dāng)先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。2024年10月上午9時47分24.10.2309:47October 23, 2024 作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2024年10月23日上午9時47分24.10.2324.10.23 追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。09:47:5409:47:5409:47Wednesday, October 23, 2024 安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。09:47:5409:47:5409:4710/23/2024 9:47:54 AM 安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。,1.重量最輕為目標(biāo)函數(shù) 的優(yōu)化設(shè)計,1）設(shè)計變量,2）目標(biāo)函數(shù)——單片 框板的重量,3）約束函數(shù),樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。,第六節(jié)熱壓機(jī)機(jī)架的優(yōu)化設(shè)計,機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和重視。,考慮到機(jī)構(gòu)的桿長按比例變化時，不會改變其運動 規(guī)律，因此在計算時常取l1=1 ，而其他桿長按比例取為 l1 的倍數(shù)。,（1）邊界約束,（2）性能約束,一、單級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計,第四節(jié) 平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,連桿機(jī)構(gòu)的類型很多，這里只以曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩類 運動學(xué)設(shè)計為例來說明連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的一般步驟 和方法。,若中心距固定，可取其承載能力為目標(biāo)函數(shù)。,不同的設(shè)計要求，目標(biāo)函數(shù)不同。例如齒輪齒數(shù)比為已知，一對齒輪傳動中，只 能取Z1或Z2一個為設(shè)計變量。,行星齒輪減速器：除此之外，還可加行星輪個數(shù)。,不同類型的減速器，選取的設(shè)計變量使不同的。,對減速器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，就要考慮：提高承載能力、 減輕重量和降低經(jīng)濟(jì)成本。邊界約束條件為設(shè)計變量的取值范圍，即,將所有的約束函數(shù)規(guī)格化，主軸優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型 可表示為：,第三節(jié) 圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計,圓柱齒輪減速器是一種非常廣泛的機(jī)械傳動裝置。不作為設(shè)計變量?？讖絛、外徑D、跨距l(xiāng)及外伸端長度a。,對于普通機(jī)床，不要求過高的加工精度，對機(jī)床主 軸的優(yōu)化設(shè)計，以選取主軸的自重最輕為目標(biāo)，外伸 端的撓度為約束條件。,第二節(jié)機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,一、數(shù)學(xué)模型的建立,在設(shè)計這根主軸時，有兩個重要因素需要考慮。,例如采用懲罰函數(shù)時，兩者在懲罰項中的作用相差 很大，靈敏度高的約束條件在極小化過程中首先得到 滿足，而靈敏度小的幾乎得不到考慮。,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。使它成為無量綱或規(guī)格化的 設(shè)計變量，這種處理稱設(shè)計變量的尺度變換。靈敏度大的搜索變化 快，靈敏度小的搜索變化慢。,約束條件是就工程設(shè)計本身而提出的對設(shè)計變量取值 范圍的限制條件。,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)。,應(yīng)注意各設(shè)計變量應(yīng)相互獨立，否則會使目標(biāo)函數(shù) 出現(xiàn)“山脊”或“溝谷”，給優(yōu)化帶來困難。,數(shù)學(xué)模型的三要素：設(shè)計變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件。 5.對計算機(jī)求得的結(jié)果進(jìn)行必要的分析。 3.編寫計算機(jī)程序。,第八章機(jī)械優(yōu)化設(shè)計實例,第一節(jié)應(yīng)用技巧,一、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的一般過程,機(jī)械設(shè)計的全過程一般可分為：,1.建立優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型。,這種同時處理等式和不等式約束的懲罰函數(shù)法稱為混合懲罰函數(shù)法。,內(nèi)點法的特點： 1．初始點必須為嚴(yán)格內(nèi)點 2．不適于具有等式約束的數(shù)學(xué)模型 3．迭代過程中各個點均為可行設(shè)計方案 4．一般收斂較慢 5．初始罰因子要選擇得當(dāng)6．罰因子為遞減，遞減率c有0c1。,經(jīng)驗計算一般取r0 =1，c=10常?？梢匀〉脻M意的效果。選取的r0 太大則會使懲罰函數(shù)等值線偏心或變形，難以取得極小值。,首先構(gòu)造外點懲罰函數(shù)：,用解析法求解,求解得,外點法懲罰銀子按下式遞增,遞增系數(shù)，通常取c=510。,當(dāng)?shù)c離約束邊界越遠(yuǎn)時，懲罰項愈大，這可看成是對迭代點不滿足約束條件的一種懲罰。,對于約束優(yōu)化問題,懲罰因子，它是由小到大。序列迭代點從可行域外部逐漸逼近約束邊界上的最優(yōu)點。,3.懲罰因子的縮減系數(shù)c的選取,在構(gòu)造序列懲罰函數(shù)時，懲罰因子r是一個逐次遞減到0的數(shù)列，相鄰兩次迭代的懲罰因子的關(guān)系為：,懲罰因子的縮減系數(shù) 通常的取值范圍：0.10.7之間。,2）按經(jīng)驗公式,計算r0 值。太大會影響迭代次數(shù)，太小會使懲罰函數(shù)的形態(tài)變壞，難以收斂到極值點。程序設(shè)計時，一般，考慮具有人工輸入、和計算機(jī)自動生成可行初始點的兩種功能。無約束極值點為：,下面介紹內(nèi)點法中的初始點、懲罰因子初值及其縮減系數(shù)的選取和收斂條件的確定。,用內(nèi)點法求解，首先構(gòu)造內(nèi)點懲罰函數(shù)：,用解析法對函數(shù)求極小值。,轉(zhuǎn)化后的懲罰函數(shù)形式為：,障礙項,障礙項的作用是阻止迭代點越出可行域。,一、內(nèi)點懲罰函數(shù)法,內(nèi)點法將新目標(biāo)函數(shù)定義于可行域內(nèi)，這樣它的初始點及后面的迭代點序列必定在可行域內(nèi)。,懲罰項的作用是當(dāng)?shù)c在非可行域或不滿足等式約束條件時，在迭代過程中將迫使迭代點逼近約束邊界或等式約束曲面。,根據(jù)它們在懲罰函數(shù)中的作用，分別稱障礙項和懲罰 項。因此又稱序列無約束極小化方法。求解無約束優(yōu)化問題的極小值，從而得到原約束優(yōu)化問題的最優(yōu)解。它的基本原理是將約束優(yōu)化問題中的不等式和不等式約束函數(shù)經(jīng)加權(quán)后，和原目標(biāo)函數(shù)結(jié)合為新的目標(biāo)函數(shù)——懲罰函數(shù)。然后再重復(fù)可行點的步驟。,4）判別反射點XR的位置,若XR 為可行點，則比較XR 和XH 兩點的目標(biāo)函數(shù)值，如果f(XR) =f(XH),則將α縮小0.7倍，重新計算新的反射點，若仍不行，繼續(xù)縮小α，直至f(XR) f(XH)為止。,3）由計算機(jī)自動生成初始復(fù)合形的所有頂點。設(shè)計變量少時適用。,由于復(fù)合形的形狀不必保持規(guī)則的圖形，對目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)無特殊要求，因此這種方法適應(yīng)性強(qiáng)，在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計中應(yīng)用廣泛。,它的基本思路是在可行域內(nèi)構(gòu)造一個具有k個頂點的初始復(fù)合形。,產(chǎn)生可行搜索方向的條件為：,則可行搜索方向為：,四、搜索步長的確定,步長由加速步長法確定。,4)比較XL 和X0兩點的目標(biāo)函數(shù)值，若f(XL) f(X0)，則步長α0 縮小，專步驟1）重新計算，直至f(XL) f(X0)