机械优化设计实验报告
2011-陈飞-《机械优化设计》课程实践报告
合肥工业大学《机械优化设计》课程实践研究报告班级：机械设计制造及其自动化11-5班学号： 20110538 姓名：陈飞授课老师：王卫荣日期： 2014年 4月18日研究报告目录机械优化设计研究报告概述 (3)1、λ＝0.618的证明、一维搜索程序 (3)1.1 证明0.618法 (3)1.2 用0.618法求函数最小值 (4)1.2.1 求f(x)=cosx最小值 (4)1.2.2 求f(x)=（x-2）2+3最小值 (6)2、单位矩阵程序 (8)3、连杆机构问题 (9)3.1 问题描述 (9)3.2 编写程序 (10)3.3利用Fortran编译器生成可执行程序 (11)3.4 输出结果及分析 (13)4、工程问题实例 (16)4.1工程问题描述 (16)4.2 数学模型的建立 (16)4.3 程序编制 (18)4.4 优化结果和最终设计参数 (19)5、课程实践心得体会 (21)机械优化设计研究报告概述优化设计是20世纪60年代初发展起来的一门新学科，它是将最优化原理和计算技术应用与设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。
利用这种新的设计方法，人们就可以从众多的设计方案中找出最佳设计方案，从而大大提高设计质量和效率。
因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域，它已广泛应用于各个工业部门。
优化方法的应用领域很多，发展也很迅速。
近几年来发展起来的计算机辅助设计（CAD），在引入优化设计方法后，使得在设计过程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案，又可以加快设计速度，缩短设计周期。
在科学技术发展要求机械产品更新周期日益缩短的今天，把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来，使设计过程完全自动化，已成为设计方法的一个重要发展趋势。
通过本学期的课程学习，我们已经掌握了一些常用的优化方法的原理和计算过程的理论知识。
本次实践是巩固学到的理论知识的绝佳方法，通过实践，学生可以将理论知识运用到具体问题当中，培养分析问题和解决问题的能力。
机械优化设计上机实践报告【精编版】
机械优化设计上机实践报告【精编版】机械优化设计上机实践报告班级：机械（茅以升）101姓名:学号: 1004010510成绩:指导教师: 张迎辉日期: 2013.11.201 《一维搜索方法》上机实践报告1、写出所选择的一维搜索算法的基本过程、原理（可附流程图说明）。
（一）进退法1. 算法原理进退法是用来确定搜索区间（包含极小值点的区间）的算法，其理论依据是：()f x 为单谷函数（只有一个极值点），且[,]a b 为其极小值点的一个搜索区间，对于任意12,[,]x x a b ∈，如果()()12f x f x <，则2[,]a x 为极小值的搜索区间，如果()()12f x f x >，则1[,]x b 为极小值的搜索区间。
因此，在给定初始点0x ，及初始搜索步长h 的情况下，首先以初始步长向前搜索一步，计算()0f x h +。
（1） 如果()()00f x f x h <+则可知搜索区间为0[,]xx h +%，其中x %待求，为确定x %，后退一步计算0()f x h λ-，λ为缩小系数，且01λ<<，直接找到合适的*λ，使得()*00()f x h f x λ->，从而确定搜索区间*00[,]x h x h λ-+。
（2） 如果()()00f x f x h >+则可知搜索区间为0[,]x x %，其中x %待求，为确定x %，前进一步计算0()f x h λ+，λ为放大系数，且1λ>，知道找到合适的*λ，使得()*00()f x h f x h λ+<+，从而确定搜索区间*00[,]x x h λ+。
2. 算法步骤用进退法求一维无约束问题min (),f x x R ∈的搜索区间（包含极小值点的区间）的基本算法步骤如下：（1） 给定初始点(0)x ，初始步长0h ，令0h h =，(1)(0)x x =，0k =；（2） 令(4)(1)x x h =+，置1k k =+；（3） 若()()(4)(1)f x f x <，则转步骤（4），否则转步骤（5）；（4） 令(2)(1)(1)(4),x x x x ==，()()(2)(1)f x f x =，()()(1)(4)f x f x =，令2h h =，转步骤（2）；（5） 若1k =，则转步骤（6）否则转步骤（7）；（6） 令h h =-，(2)(4)x x =，()()(2)(4)f x f x =，转步骤（2）；（7） 令(3)(2)(2)(1)(1)(4),,x x x x x x ===，停止计算，极小值点包含于区间(1)(3)(3)(1)[,][,]x x x x 或（二）黄金分割法1、黄金分割法基本思路：黄金分割法适用于[a ，b]区间上的任何单股函数求极小值问题，对函数除要求“单谷”外不做其他要求，甚至可以不连续。
机械优化设计上机实践报告
机械优化设计上机实践报告本次机械优化设计上机实践报告是由学生在机械专业课程的学习中所完成的一项任务，旨在通过实践操作提高学生的机械设计和优化能力。
本次实践任务分为两个部分，第一部分是机械零件的设计，第二部分是该零件的优化设计。
一、机械零件设计在机械零件设计的部分，我们需要使用软件来实现。
首先，我们需要通过建立一个零部件的三维模型，然后通过在模型上进行绘制，来完成机械零件的设计。
在实践过程中，我们学习了许多机械零件设计的基本操作。
比如，怎样用不同的工具来创建不同的几何形状的零件。
同时我们还学习了常用的切削工具和块状建模工具。
这些工具让我们能够在短时间内完成复杂的机械零件的建模操作。
我们也学会了如何使用装配工具，通过将不同的零部件组合成装配体，从而使业主更直观地看到最终的产品形态。
二、机械优化设计经过机械零件设计的部分后，我们就开始了机械零件的优化设计。
因为在设计过程中，我们不仅需要考虑性能问题，还要考虑到材料成本和制造工艺等实际因素。
机械优化设计就是在保证零部件符合需要的功能的前提下，通过对材料和几何形状的优化，提高了零部件的机械性能和制造效率。
在实践过程中，我们首先需要了解机械零件的功能和作用，然后参考相关的设计标准和规范，确定重点优化对象。
我们还需要收集和分析机械零件在使用中的各种受力情况，然后确定机械零件的性能参数和指标，然后对机械零件的机械性能和材料利用率进行计算和分析。
经过机械优化设计的部分后，我们已经对完成的机械零件进行了大量的优化操作。
我们优化了零部件的材料选取、几何形状、工艺流程等方面，使机械零件的机械性能得到进一步提升，同时也降低了制造成本，实现了性价比的优化。
总结通过本次机械优化设计研讨实践，我们更好地理解和掌握了机械零件的设计和优化方法。
我们学会了如何使用专业设计软件，更好地了解了机械零件的实际构造和特性。
我们也学会了机械优化设计的思维方式，明确了优化设计需要考虑的各方面因素，能够更好地满足机械零件使用的实际要求。
机械优化设计上机报告
机械优化设计上机实践报告班级：机械（茅以升）101姓名:学号: 1004010510成绩:指导教师: 张迎辉日期: 2013.11.201 《一维搜索方法》上机实践报告1、写出所选择的一维搜索算法的基本过程、原理（可附流程图说明）。
（一）进退法 1. 算法原理进退法是用来确定搜索区间（包含极小值点的区间）的算法，其理论依据是：()f x 为单谷函数（只有一个极值点），且[,]a b 为其极小值点的一个搜索区间，对于任意12,[,]x x a b ∈，如果()()12f x f x <，则2[,]a x 为极小值的搜索区间，如果()()12f x f x >，则1[,]x b 为极小值的搜索区间。
因此，在给定初始点0x ，及初始搜索步长h 的情况下，首先以初始步长向前搜索一步，计算()0f x h +。
（1） 如果()()00f x f x h <+则可知搜索区间为0[,]x x h +，其中x 待求，为确定x ，后退一步计算0()f x h λ-，λ为缩小系数，且01λ<<，直接找到合适的*λ，使得()*00()f x h f x λ->，从而确定搜索区间*00[,]x h x h λ-+。
（2） 如果()()00f x f x h >+则可知搜索区间为0[,]x x ，其中x 待求，为确定x ，前进一步计算0()f x h λ+，λ为放大系数，且1λ>，知道找到合适的*λ，使得()*00()f x h f x h λ+<+，从而确定搜索区间*00[,]x x h λ+。
2. 算法步骤用进退法求一维无约束问题min (),f x x R ∈的搜索区间（包含极小值点的区间）的基本算法步骤如下：（1） 给定初始点(0)x ，初始步长0h ，令0h h =，(1)(0)x x =，0k =； （2） 令(4)(1)x x h =+，置1k k =+；（3） 若()()(4)(1)f x f x <，则转步骤（4），否则转步骤（5）；（4） 令(2)(1)(1)(4),x x x x ==，()()(2)(1)f x f x =，()()(1)(4)f x f x =，令2h h =，转步骤（2）； （5） 若1k =，则转步骤（6）否则转步骤（7）；（6） 令h h =-，(2)(4)x x =，()()(2)(4)f x f x =，转步骤（2）；（7） 令(3)(2)(2)(1)(1)(4),,x x x x x x ===，停止计算，极小值点包含于区间(1)(3)(3)(1)[,][,]x x x x 或（二）黄金分割法1、黄金分割法基本思路：黄金分割法适用于[a ，b]区间上的任何单股函数求极小值问题，对函数除要求“单谷”外不做其他要求，甚至可以不连续。
机械创新设计实验报告5篇范文
机械创新设计实验报告5篇范文第一篇：机械创新设计实验报告告机械创新设计实验报告专业：姓名：学号：201****年**月**日实验一、机械创新原理与创新方法分析（现场课）实验二、原理方案的创新设计机械创新设计实验报告学号姓名日期一、实验目的1．加深对平面机构组成原理及运动特点的认识，提高机构综合创新设计能力。
2．通过实验机构的搭接训练、系统的组建及机构运动参数的测试，提高实践动手能力。
3．掌握机构运动参数（线位移、线速度、线加速度及角位移、角速度、角加速度）测试方法，对比分析机构运动性能。
二、实验台设备及工具CQPS-D平面机构创意组合测试分析及仿真实验台三、实验内容从以下 13 种拼装与运动测试分析实验机构中选取一种机构 1．正弦机构；2．等加速——等减速运动盘形凸轮机构；3．简谐运动盘形凸轮机构；4．齿轮——对心曲柄滑块机构；5．齿轮——偏置曲柄滑块机构； 6．槽轮机构； 7．曲柄摆块——齿条齿轮机构； 8．摆块机构； 9．齿轮曲柄摇杆机构； 10．摆动导杆——对心滑块机构；11．摆动导杆——偏置滑块机构；12．摆动导杆——双摇杆块机构；13．齿轮——齿轮齿条机构（手动测试）四、实验步骤1.根据指导教师指定实验项目画出机构运动简图。
2.根据运动简图选择拼接零件，确定拼接方法。
3.将各零件逐一安装到机架上。
4.选择传感器，连接测试元件。
五、注意事项1．在机架上先拼装好机构，经运转无误后停机，再组装测试系统。
2．启动电机前一定要仔细检查各部件安装是否到位，启动电机后不要过于靠近运动零件，不得伸手触摸运动零件。
3．同一小组指定一人负责电机开关，遇紧急情况时立即停车。
六、实验报告机构名称机构运动简图及测试点自由度计算 F = 参数设置实测曲线理论曲线七、实验分析：1.简要说明该机构结构特点和工作原理及使用场合2.实测曲线与理论曲线之间存在误差的原因是什么？第二篇：机械创新设计学习机械创新设计后的感想与收获机信087 王橙岩 08080803110239机械创新设计技术是一门培养学生创新意识、提高学生综合素质、启发创新思维、注重工程能力培养、介绍机械创新设计方法与机电产品制作实践的课程。
机械优化设计上机实践报告书
机械优化设计上机实践报告班级：机械（茅以升）101姓名:学号: 1004010510成绩:指导教师: 张迎辉日期: 2013.11.201 《一维搜索方法》上机实践报告1、写出所选择的一维搜索算法的基本过程、原理（可附流程图说明）。
（一）进退法1.算法原理进退法是用来确定搜索区间（包含极小值点的区间）的算法，其理论依据是：()f x 为单谷函数（只有一个极值点），且[,]a b 为其极小值点的一个搜索区间，对于任意12,[,]x x a b ∈，如果()()12f x f x <，则2[,]a x 为极小值的搜索区间，如果()()12f x f x >，则1[,]x b 为极小值的搜索区间。
因此，在给定初始点0x ，及初始搜索步长h 的情况下，首先以初始步长向前搜索一步，计算()0f x h +。
（1） 如果()()00f x f x h <+则可知搜索区间为0[,]x x h +，其中x 待求，为确定x ，后退一步计算0()f x h λ-，λ为缩小系数，且01λ<<，直接找到合适的*λ，使得()*00()f x h f x λ->，从而确定搜索区间*00[,]x h x h λ-+。
（2） 如果()()00f x f x h >+则可知搜索区间为0[,]x x ，其中x 待求，为确定x ，前进一步计算0()f x h λ+，λ为放大系数，且1λ>，知道找到合适的*λ，使得()*00()f x h f x h λ+<+，从而确定搜索区间*00[,]x x h λ+。
2. 算法步骤用进退法求一维无约束问题min (),f x x R ∈的搜索区间（包含极小值点的区间）的基本算法步骤如下：（1） 给定初始点(0)x ，初始步长0h ，令0h h =，(1)(0)x x =，0k =； （2） 令(4)(1)x x h =+，置1k k =+；（3） 若()()(4)(1)f x f x <，则转步骤（4），否则转步骤（5）；（4） 令(2)(1)(1)(4),x x x x ==，()()(2)(1)f x f x =，()()(1)(4)f x f x =，令2h h =，转步骤（2）； （5） 若1k =，则转步骤（6）否则转步骤（7）；（6） 令h h =-，(2)(4)x x =，()()(2)(4)f x f x =，转步骤（2）；（7） 令(3)(2)(2)(1)(1)(4),,x x x x x x ===，停止计算，极小值点包含于区间(1)(3)(3)(1)或x x x x[,][,]（二）黄金分割法1、黄金分割法基本思路：黄金分割法适用于[a，b]区间上的任何单股函数求极小值问题，对函数除要求“单谷”外不做其他要求，甚至可以不连续。
《机械优化设计》课程实践报告
《机械优化设计》课程实践报告（课程实践报告封⾯模版）合肥⼯业⼤学《机械优化设计》课程实践研究报告班级：机设10 -04学号： 20100495姓名：李健授课⽼师：王卫荣⽇期： 2012年⽉⽇⽬录⼀主要内容1、⼀维搜索程序作业A.λ = 0.618的证明 (1)B.编写⽤0.618法求函数极⼩值的程序 (2)2、单位矩阵程序作业 (4)3、其他⼯程优化问题 (9)4连杆机构问题 (12)⼆实践⼼得体会 (15)⼀: 主要内容1. ⼀维搜索程序作业：A.λ = 0.618的证明 (y2 > y1)证明：0.618法要求插⼊点α1、α 2 的位置相对于区间 [a，b] 两端点具有对称性，即已知a1=a2 , 要求α11=α22由于α1=b-λ(b-a)α2=a+λ(b-a)若使α11=α22则有：b1-λ(b1-a1)=a2+λ(b2-a2)= a1+λ2(b1-a1)因此: b1- a1=(λ2+λ)( b1- a1)( b1- a1)(λ2+λ-1)=0因为: b1= a1所以: λ2+λ-1=0则有: 取⽅程正数解得若保留下来的区间为 [α1，b] ，根据插⼊点的对称性，也能推得同样的λ的值。
其0.618法的程序框图如下:B.编写⽤0.618法求函数极⼩值的程序例：（1）a=0 ，b=2π，f（x）=cox（x）（2）a=0 ，b=10， f（x）=（x-2）2+3（1）#include#includevoid main(void){int i;float a1,a2,aa,y1,y2,ymin,e;float a=0,b=2*3.14159,n=0.618;a1=b-n*(b-a);a2=a+n*(b-a);print(“输⼊精度：”)；scanf（“%f”,&e）;for(i=0;i=10000;i=i++){y1=cos(a1);y2=cos(a2);if(y1{a=a1;a1=a2;a2=a+n*(b-a);}If(y1b=a2;a2=a1;a1=b-n*(b-a);}if(fabs(b-a)/b{aa=(a+b)/2;ymin=cos(aa);printf(“x=%7.4f\tf(x)=%7.4f\n”),aa,ymin); break;}}}运⾏结果：(2)#include#includevoid main(void){int i;float a1,a2,aa,y1,y2,ymin,e; float a=0,b=10,n=0.618;a1=b-n*(b-a);a2=a+n*(b-a);print(“输⼊精度：”)；scanf（“%f”,&e）;for(i=0;i=10000;i=i++){y1=（a1-2）*（a1-2）+3; y2=（a2-2）*（a2-2）+3; if(y1>=y2){a=a1;a1=a2;a2=a+n*(b-a);}If(y1b=a2;a2=a1;a1=b-n*(b-a);}if(fabs(b-a)/b{aa=(a+b)/2;ymin=（aa-2）*（aa-2）+3;printf(“x=%6.3f\tf(x)=%6.3f\n”),aa,ymin); break;}}}运⾏结果：2.单位矩阵程序作业编写⽣成单位矩阵的程序程序⽂本#includevoid main(void){int a[100][100];int N,i,j;printf("请输⼊所要输出矩阵的阶数（最多100阶）:"); scanf("%d",&N);printf("输出的矩阵阶数为%d\n",N);printf(" N "); /*****制作表头*****/ for(i=0;iprintf("%3d",i+1);printf("\n");for(i=0;iprintf("---"); /*****分割线*****/ printf("\n");for(i=0;i<100;i++) /*****数组赋值*****/ for(j=0;j<100;j++) {if(i==j)a[i][j]=1;elsea[i][j]=0;}for(i=0;iprintf("%2d:",i+1); /*****纵列序号*****/for(j=0;j{printf("%3d",a[i][j]);}printf("\n");}}结果显⽰从键盘输⼊9，显⽰9阶单位矩阵，结果如下3. 其他⼯程优化问题有⼀箱形盖板，已知长度L=600mm ，宽度b=60mm ，厚度t s =0.5mm 承受最⼤单位载荷q=60N/cm ，设箱形盖板的材料为铝合⾦，其弹性模量MPa E 4107?=，泊松⽐3.0=µ，许⽤弯曲应⼒[]MPa 70=σ，许⽤剪应⼒[]MPa 45=τ，要求在满⾜强度、刚度和稳定性条件下，设计重量最轻的结构⽅案。
机械优化设计上机报告
机械优化设计上机实践报告班级：机械（茅以升）101姓名 :学号 : 1004010510成绩 :指导教师 : 迎辉日期 : 2013.11.201 《一维搜索方法》上机实践报告1、写出所选择的一维搜索算法的基本过程、原理（可附流程图说明）。
（一）进退法 1. 算法原理进退法是用来确定搜索区间（包含极小值点的区间）的算法，其理论依据是：()f x 为单谷函数（只有一个极值点），且[,]a b 为其极小值点的一个搜索区间，对于任意12,[,]x x a b ∈，如果()()12f x f x <，则2[,]a x 为极小值的搜索区间，如果()()12f x f x >，则1[,]x b 为极小值的搜索区间。
因此，在给定初始点0x ，及初始搜索步长h 的情况下，首先以初始步长向前搜索一步，计算()0f x h +。
（1） 如果()()00f x f x h <+则可知搜索区间为0[,]x x h +%，其中x %待求，为确定x %，后退一步计算0()f x h λ-，λ为缩小系数，且01λ<<，直接找到合适的*λ，使得()*00()f x h f x λ->，从而确定搜索区间*00[,]x h x h λ-+。
（2） 如果()()00f x f x h >+则可知搜索区间为0[,]x x %，其中x %待求，为确定x %，前进一步计算0()f x h λ+，λ为放大系数，且1λ>，知道找到合适的*λ，使得()*00()f x h f x h λ+<+，从而确定搜索区间*00[,]x x h λ+。
2. 算法步骤用进退法求一维无约束问题min (),f x x R ∈的搜索区间（包含极小值点的区间）的基本算法步骤如下：（1） 给定初始点(0)x ，初始步长0h ，令0h h =，(1)(0)x x =，0k =； （2） 令(4)(1)x x h =+，置1k k =+；（3） 若()()(4)(1)f x f x <，则转步骤（4），否则转步骤（5）；（4） 令(2)(1)(1)(4),x x x x ==，()()(2)(1)f x f x =，()()(1)(4)f x f x =，令2h h =，转步骤（2）； （5） 若1k =，则转步骤（6）否则转步骤（7）；（6） 令h h =-，(2)(4)x x =，()()(2)(4)f x f x =，转步骤（2）；（7） 令(3)(2)(2)(1)(1)(4),,x x x x x x ===，停止计算，极小值点包含于区间(1)(3)(3)(1)[,][,]x x x x 或（二）黄金分割法1、黄金分割法基本思路：黄金分割法适用于[a ，b]区间上的任何单股函数求极小值问题，对函数除要求“单谷”外不做其他要求，甚至可以不连续。
机械优化设计实验设计报告
实验设计连杆设计优化问题的解决：问题：设计一曲柄摇杆机构要求曲柄L1从A0转到Ai=A0+90时，摇杆L3的转角再次恢复到初始值B0，已知道Bi的运动规律为：)2(AiBi2π+=,且B03-/(A0)已知L1=1,机架L4=5，L2为连杆长度，A0为极位角，其允许传动角[γ]=︒45一、建立数学模型并设定变量：选取设计变量决定机构尺寸的各杆长度以及曲柄所处的初始角A0，均应列为设计变量。
但若取曲柄的初始位置角为极位角，则A0及相应的摇杆L3位置角B0均为杆长的函数，其关系式为；A0=arcos{[(l1+l2)^2+l4^2-l3^2]/[2(l1+l2)*l4]}B0= arcos{[(l1+l2)^2-l4^2-l3^2]/(2*l3*l4)}量，则设计变量X=[x1,x2]=[l2,l3]二、建立目标函数目标函数可根据已知的运动规律与机构实际运动规律之间的偏差最小为指标来建立，表达式为：2=BBiBixf(∑-)()期望的输出角Bi---摇杆L3期望的输出角；BBi---摇杆L3实际输出角，BBi=PI-a-ba= arcos[(r^2+L3^2-L2^2)/(2*r*L3)]b= arcos[(r^2+L4^2-L1^2)/(2*r*L4)]r =(L1^2+L4^2-2L1*L4cos(ai))^0.5确定约束条件：杆长非负条件：L2>0,L3>0曲柄存在条件： L1+L4-L2-L3>0 L1+L2-L3-L4>0 L1+L3-L2-L4>0机构传动角的限制：︒135>[γ]>=︒45jama= arcos([L2^2+L3^2-(L1+L4)^2]/(2*L2*L3))>=45 jama= arcos([L2^2+L3^2-(L4-L2)^2]/(2*L2*L3))<=135此为非线性约束优化问题，首先编写目标函数（角度偏差量）取名为myfun.m M 文件如下：function f=myfun(x) 该函数的输入为L2，L3 f=0a0=acos(((x(1)+1)^2-x(2)^2+25)/(10*(1+x(1)))) a0的初始值 b0=acos(((x(1)+1)^2-x(2)^2-25)/(10*x(2)))b0的初始值for a=a0:pi/18:(a0+1.5707) 以pi/18为步长测试a 不同值的情况 b=b0+2*(a-a0)^2/(3*pi) 测试b 不同值的情况 r=sqrt(26-10*cos(a))r 为A0所对的边m=acos((r^2+x(2)^2-x(1)^2)/(2*r*x(2))) n=acos((r^2+24)/(10*r)) bb=pi-m-n i=(bb-b)^2 f=f+i end 循环结束接着再编写非线性约束函数M 文件取名为mycon.m 文件如下： function [c,ceq]=mycon(x)c=[x(1)^2+x(2)^2-1.414*x(1)*x(2)-16; 36-x(1)^2-x(2)^2-1.414*x(1)*x(2)];ceq=[]最后在MATLAB命令窗口调用主程序：format long ; 以长数据格式显示x0=[6,3]; 给x0赋初值A=[-1 -1;1 -1;-1 1]; 给A赋值b=[-6;4;4];lb=zeros(2,1); 创建lb变量为两行一列的零阵options=optimset('largescale','off');[x,fval]=fmincon(@myfun,x0,A,b,[],[],lb,[],@mycon,options) 调用优化函数显示结果如下所示：f =0.00115968643895ceq =[]Optimization terminated: Magnitude of directional derivative in searchdirection less than 2*options.TolFun and maximum constraint violationis less than options.TolCon.Active inequalities (to within options.TolCon = 1e-006):lower upper ineqlin ineqnonlinx =4.06504526388845 2.39243572364663fval =0.00115968641518如下是相关截屏约束函数的M文件目标函数myfun在主程序窗口的运行结果。
机械优化设计实验报告
机械优化设计实验报告文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）《机械优化设计》实验报告目录1.进退法确定初始区间进退法基本思路：按照一定的规则试算若干个点，比较其函数值的大小，直至找到函数值按“高-低-高”变化的单峰区间。
进退法程序框图题目：用进退法求解函数()2710=-+的搜索区间f x x x源程序代码及运行结果#include <>#include <>main(){float h,h0,y1,y2,y3,a1=0,a2,a3,fa2,fa3;scanf("h0=%f,y1=%f",&h0,&y1);h=h0;a2=h;y2=a2*a2-7*a2+10;if (y2>y1){h=-h;a3=a1;y3=y1;loop:a1=a2;y1=y2;a2=a3;y2=y3;}a3=a2+2*h;y3=a3*a3-7*a3+10;if (y3<y2){goto loop;}elseprintf("a1=%f,a2=%f,a3=%f,y1=%f,y2=%f,y3=%f\n",a1,a2,a3,y1,y2,y3);} 搜索区间为0 62.黄金分割法黄金分割法基本思路：通过不断的缩短单峰区间的长度来搜索极小点的一种有效方法。
按λ（618.0=λ） 缩小 比较)(x f 大小 确定取舍区间。
黄金分割法流程图题目：对函数()279f x x x =-+，给定搜索区间08x ≤≤时，试用黄金分割法求极小点源程序代码及结果：f=inline('x^2-7*x+9')a=0;b=8;eps=;a1=*(b-a);y1=f(a1);a2=a+*(b-a);y2=f(a2);while (abs(b-a)>eps)if(y1>=y2)a=a1;a1=a2;y1=y2;a2=a+*(b-a);y2=f(a2);elseb=a2;a2=a1;y2=y1; a1=*(b-a);y1=f(a1);endendxxx=*(a+b)f =Inline function:f(x) = x^2-7*x+9xxx =3.牛顿型法牛顿型法基本思路：在k x邻域内用一个二次函数()xφ来近似代替原目标函数，并将()xφ的极小点作为对目标函数()f x求优的下一个迭代点1k x+。
机械优化设计实验报告
《机械优化设计》实验报告目录1.进退法确定初始区间 (3)1.1 进退法基本思路 (3)1.2 进退法程序框图 (3)1.3 题目 (4)1.4 源程序代码及运行结果 (4)2.黄金分割法 (5)2.2黄金分割法流程图 (5)2.3 题目 (5)2.4 源程序代码及结果 (5)3.牛顿型法 (6)3.1牛顿型法基本思路 (6)3.2 阻尼牛顿法的流程图 (6)3.3 题目 (7)3.4 源程序代码及结果 (7)4.鲍威尔法 (8)4.1 鲍威尔法基本思路 (8)4.2 鲍威尔法流程图 (8)4．3 题目 (9)4.4 源程序代码及结果 (9)5. 复合形法 (16)5.1 复合行法基本思想 (16)5.3 源程序代码及结果 (16)6. 外点惩罚函数法 (24)6.1解题思路： (24)6.2 流程框图 (24)6.3 题目 (24)6.4 源程序代码及结果 (24)7.机械设计实际问题分析 (30)7.2计算过程如下 (30)7.3 源程序编写 (32)8.报告总结 (33)1.进退法确定初始区间1.1 进退法基本思路：按照一定的规则试算若干个点，比较其函数值的大小，直至找到函数值按“高-低-高”变化的单峰区间。
1.2 进退法程序框图1.3 题目：用进退法求解函数()2710=-+的搜索区间f x x x1.4 源程序代码及运行结果#include <stdio.h>#include <math.h>main(){float h,h0,y1,y2,y3,a1=0,a2,a3,fa2,fa3;scanf("h0=%f,y1=%f",&h0,&y1);h=h0;a2=h;y2=a2*a2-7*a2+10;if (y2>y1){h=-h;a3=a1;y3=y1;loop:a1=a2;y1=y2;a2=a3;y2=y3;}a3=a2+2*h;y3=a3*a3-7*a3+10;if (y3<y2){goto loop;}elseprintf("a1=%f,a2=%f,a3=%f,y1=%f,y2=%f,y3=%f\n",a1,a2,a3,y1,y2,y3);} 搜索区间为0 62.黄金分割法2.1黄金分割法基本思路：通过不断的缩短单峰区间的长度来搜索极小点的一种有效方法。
机械优化设计实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过计算机编程，加深对机械优化设计方法的理解，掌握常用的优化算法，并能够利用计算机解决实际问题。
二、实验内容1. 黄金分割法（1）实验原理黄金分割法是一种常用的优化算法，适用于一元函数的极值求解。
其基本原理是：在给定初始区间内，通过迭代计算，逐步缩小搜索区间，直到满足收敛条件。
（2）实验步骤① 设计实验程序，实现黄金分割法的基本算法。
② 编写函数，用于计算一元函数的值。
③ 设置初始区间和收敛精度。
④ 迭代计算，更新搜索区间。
⑤ 判断是否满足收敛条件，若满足则输出结果，否则继续迭代。
（3）实验结果通过编程实现黄金分割法，求解函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 1在区间[0, 10]内的极小值。
实验结果显示，该函数在区间[0, 10]内的极小值为1，且收敛精度达到0.001。
2. 牛顿法（1）实验原理牛顿法是一种求解非线性方程组的优化算法，其基本原理是：利用函数的导数信息，逐步逼近函数的极值点。
（2）实验步骤① 设计实验程序，实现牛顿法的基本算法。
② 编写函数，用于计算一元函数及其导数。
③ 设置初始值和收敛精度。
④ 迭代计算，更新函数的近似值。
⑤ 判断是否满足收敛条件，若满足则输出结果，否则继续迭代。
（3）实验结果通过编程实现牛顿法，求解函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 1在区间[0, 10]内的极小值。
实验结果显示，该函数在区间[0, 10]内的极小值为1，且收敛精度达到0.001。
3. 拉格朗日乘数法（1）实验原理拉格朗日乘数法是一种求解约束优化问题的优化算法，其基本原理是：在约束条件下，构造拉格朗日函数，并通过求解拉格朗日函数的驻点来求解优化问题。
（2）实验步骤① 设计实验程序，实现拉格朗日乘数法的基本算法。
② 编写函数，用于计算目标函数、约束函数及其导数。
③ 设置初始值和收敛精度。
④ 迭代计算，更新拉格朗日乘数和约束变量的近似值。
机械优化设计上机实践报告
机械优化设计上机实践报告1. 引言机械优化设计是利用计算机辅助设计与优化方法，对机械结构进行改进和优化，以提高机械设计的性能和效率。
本实践报告基于团队在机械优化设计课程中的上机实践，探讨了机械优化设计的基本原理、方法和实践过程，并对优化后的设计进行了验证和评估。
2. 方法与流程2.1 问题定义本实践中，我们选择了一个简化的机械结构问题：求解一根长度为L的钢杆在两个支点上的最大挠度。
这个问题可以抽象为一个优化问题：寻找一个合适的杆件横截面形状，使得钢杆的挠度最小。
2.2 初始设计我们首先需要设计一个初始杆件形状作为优化的起点。
根据经验和初步分析，我们选择了一个圆形横截面作为初始设计。
通过计算机辅助设计软件绘制出了该初始设计的三维模型，并进行了有限元分析，得到了初始设计的挠度。
2.3 优化算法为了寻找更优的杆件形状，我们采用了一种遗传算法作为优化方法。
遗传算法模拟了自然界中的进化过程，通过选择、交叉和变异等操作对初始设计进行优化。
具体的算法流程如下：1.初始化种群：随机生成一定数量的个体作为种群。
2.评估适应度：利用有限元分析对每个个体进行挠度计算，并评估其适应度。
3.选择操作：根据适应度选择一部分个体作为父代，用于繁殖下一代。
4.交叉操作：对选中的父代进行交叉操作，产生新的个体。
5.变异操作：对新产生的个体进行变异操作，引入新的基因。
6.更新种群：用新产生的个体替换原有种群中的部分个体。
7.终止条件判断：如果满足终止条件，则结束优化过程；否则返回第2步。
2.4 优化结果与分析经过多轮迭代，我们得到了优化后的设计结果。
通过有限元分析对优化后的设计进行挠度计算，发现挠度明显减小。
此外，我们还对优化前后的设计进行了对比测试，结果显示优化后的设计在挠度方面有明显的改进。
3. 结果与讨论本次机械优化设计实践取得了良好的效果。
通过遗传算法优化，我们成功改进了钢杆的横截面形状，使得其挠度显著减小。
这表明机械优化设计在提高机械结构性能方面具有很大的潜力。
(完整word版)机械优化设计实验报告(word文档良心出品)
《机械优化设计》实验报告目录1.进退法确定初始区间 (3)1.1 进退法基本思路 (3)1.2 进退法程序框图 (3)1.3 题目 (3)1.4 源程序代码及运行结果 (3)2.黄金分割法 (4)2.2黄金分割法流程图 (4)2.3 题目 (5)2.4 源程序代码及结果 (5)3.牛顿型法 (5)3.1牛顿型法基本思路 (6)3.2 阻尼牛顿法的流程图 (6)3.3 题目 (6)3.4 源程序代码及结果 (6)4.鲍威尔法 (7)4.1 鲍威尔法基本思路 (7)4.2 鲍威尔法流程图 (7)4．3 题目 (8)4.4 源程序代码及结果 (8)5. 复合形法 (15)5.1 复合行法基本思想 (15)5.3 源程序代码及结果 (15)6. 外点惩罚函数法 (23)6.1解题思路： (23)6.2 流程框图 (23)6.3 题目 (23)6.4 源程序代码及结果 (23)7.机械设计实际问题分析 (29)7.2计算过程如下 (29)7.3 源程序编写 (30)8.报告总结 (32)1.进退法确定初始区间1.1 进退法基本思路：按照一定的规则试算若干个点，比较其函数值的大小，直至找到函数值按“高-低-高”变化的单峰区间。
1.2 进退法程序框图1.3 题目：用进退法求解函数()2710=-+的搜索区间f x x x1.4 源程序代码及运行结果#include <stdio.h>#include <math.h>main(){float h,h0,y1,y2,y3,a1=0,a2,a3,fa2,fa3;scanf("h0=%f,y1=%f",&h0,&y1);h=h0;a2=h;y2=a2*a2-7*a2+10;if (y2>y1){h=-h;a3=a1;y3=y1;loop:a1=a2;y1=y2;a2=a3;y2=y3;}a3=a2+2*h;y3=a3*a3-7*a3+10;if (y3<y2){goto loop;}elseprintf("a1=%f,a2=%f,a3=%f,y1=%f,y2=%f,y3=%f\n",a1,a2,a3,y1,y2,y3);} 搜索区间为0 62.黄金分割法2.1黄金分割法基本思路：通过不断的缩短单峰区间的长度来搜索极小点的一种有效方法。
《机械优化设计》课程实践报告
合肥工业大学《机械优化设计》课程实践研究报告班级:学号:姓名：授课教师：日期： 2016年 11月 12 日目录1。
λ＝0。
618的证明、一维搜索程序作业2。
单位矩阵程序作业3. 注释最佳再现给定运动规律连杆机构优化设计问题模型子程序4. 连杆机构问题＋自行选择小型机械设计问题或其他工程优化问题(1）分析优化对象,根据设计问题的要求，选择设计变量,确立约束条件,建立目标函数，建立优化设计的数学模型并编制问题程序;（2）选择适当的优化方法,简述方法原理，进行优化计算；（3）进行结果分析,并加以说明。
5。
课程实践心得体会1。
λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业1.1证明:a α1 α2 ba α3 α1 α2黄金分割法要求插入点α1，α2的位置相对于区间[a，b］两端点具有对称性,即α1=b-λ（b-a）α2=b+λ（b-a）其中λ为待定常数.除了对称要求外，黄金分割法还要求在保留下来的区间内再插入一点，所形成的新三段与原来区间的三段具有相同的比例分布,故有1-λ=λ2取方程正数解,得≈0.618λ=√5−121.2一维搜索C语言程序：(以正弦函数y=sinx为例）＃include〈stdio.h>＃include<math.h>int main（）｛double a，b,c=0。
618，x[3],y[3］,d;printf(”请输入区间［a,b］的值以及精度：\n”)；scanf（”％lf,％lf,％lf”，＆a,＆b，＆d);x［1］=b—c*（b—a)；x[2]=a+c＊(b—a）；y[1］=sin（x［1］)；y［2]=sin（x[2］)；do{ if（y[1]>y［2］）｛ a=x［1]；x[1］=x［2］；y［1］=y［2］；x［2］=a+c*（b—a)；y[2］=sin（x[2]）;}else｛ b=x［2]；x［2］=x［1］；y［2]=y[1];x[1］=b—c*(b—a）;y[1］=sin(x［1］);}}while(fabs((b-a)/b)>d)；x［0]=（a+b）/2；y［0]=sin（x［0］）；printf("极小点x＊=％lf\n”，x［0］）;printf（"极小值y=％lf\n”,y[0］)；｝C语言程序运行结果：2. 单位矩阵程序作业2。
机械优化设计报告 两杆支架优化 设计最轻的支架尺寸
机械优化设计课程作业姓名：陈胜利学号：200910301304指导教师：伞红军学院：机电工程学院专业班级：机自 093完成日期：2011年12月31日一、题目：二、分析1．建立数学模型◆ 设计变量： 钢管直径D(单位m)◆ 目标函数：222m H B D T +=πρ◆ 约束条件：１） 圆管杆件中的压应力σ应小于或等于y ο，即y TDHH B F σπσ≤+=22 于是得y TDHH B F D g σπ-)(221+= ２） 圆管杆件中的压应力α应小于或等于压杆稳定的临界应力c σ，由欧拉公式得钢管的压杆稳度应力c σ)8()(2222222H B T D E A L EIC ++==ππσ式中 A ――圆管的截面积；L ――圆管的长度。
于是得0)(2≤-=c D g σσ３） 设计变量的值不得小于或等于0于是得0D )(3≤-=D g4) 惩罚函数法构造函数 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=)(1)(1)(1)()(321D g D g D g r D m D F2利用matlab 进行函数优化1)优化方法：先利用惩罚函数法将约束优化问题转化成无约束优化问题，然后在不同的惩罚因子r 的条件下，将搜索区间分段（5:10：100 从5到100，步长为10），利用区间消去法确定单谷区间，在单谷区间上利用黄金分割法搜索出在相应r 值下的最优点。
通过逐渐缩小r 值确定目标函数的最优点。
2）matlab 函数为增加函数的可移植性，函数分为7个部分，目标函数，稳定性条件函数，强度条件函数，利用惩罚函数法构造出来的函数，利用区间消去法寻找区间的函数，黄金分割法的函数，用于编写惩罚函数优化过程的主函数。
具体函数如下：目标函数function mass=aim(d)%目标函数%输入为钢的直径d 输出为函数值midu=8300;t=2.5e-3;b=0.76;h=b;mass=2*pi*midu*t*d*sqrt((b)^2+(h)^2);%fprintf('%f直径的质量为%f',d,mass)稳定性条件函数function [result2]=wendingxing(d)%稳定性约束函数%输入直径d%输出计算函数值f=1.5e+5;t=2.5e-3;b=0.76;h=b;te=1e+11;%te弹性模量result2=((f*sqrt((b)^2+(h)^2))/(3.142*t*d*h))-((3.142^2*te*((t)^ 2+(d)^2))/(8*((b)^2+(h)^2)));%fprintf('%f稳定性结果为%f',d,result2)强度条件函数function [re]=qiangdu(d)%强度约束函数%输入直径d%输出计算的函数值大于零不可行f=1.5e+5;t=2.5e-3;b=0.76;h=b;yingli=7e+8;re=(f*(sqrt((b)^2+(h)^2))/(3.142*t*d*h))-yingli;%fprintf('%f强度条件结果为%f',d,re)利用惩罚函数法构造出来的函数%惩罚函数法的构造函数%输入变量自变量x（即直径d），惩罚因子%输出变量构造函数值%制作者陈胜利function result=gouzao(x)global r0;result=aim(x)-(r0*(1/qiangdu(x)+1/wendingxing(x)-1/x))利用区间消去法寻找区间的函数%区间消去法确定搜索区间%全局变量flag用来判断区间是否对超出边界%%alpha0是初始点function [a,b]=qjxq(alpha0)global flag1;step=1;%初始步长a1=alpha0;a2=a1+step;%判断边界是否已经超出0.1到100的范围内if ((a1>0.01)&(a2<105))f1=gouzao(a1);f2=gouzao(a2);if f1>f2while (1)step=2*step;aq=a1;%该区间第一个值a1=a2;a2=a2+step;%第二次边界的判断if ((a1<0.01)|(a2>105))flag=1;break;endf1=f2;f2=gouzao(a2);if f1<f2a1=aq;break;endendelse %区间消去另一种情况step=-step/4;while (1)al=a2;%al为区间最后一个值a2=a1;a1=a1+step;if ((a1<0.01)|(a2>105))flag=1;break;endf2=f1;f1=gouzao(a1);if f1>f2a2=al;break;endendenda=a1;b=a2;flag=0;else %第一次边界判断不符合时的结果 flag=1;end% 第一次边界的判断结束黄金分割法的函数%黄金分割法%传入值为函数区间和收敛精度%传出值为函数最小值的横坐标%function xmin=goldencut(a1,b1,e)%xmin=a1;%此处xmin为所求极小点;%这里k是迭代次数a(1)=a1;b(1)=b1;k=1;while b(k)-a(k)>ex=[a(k),b(k)];y(k)=a(k)+0.382*(b(k)-a(k));u(k)=a(k)+0.618*(b(k)-a(k));if F(y(k))>F(u(k))a(k+1)=y(k);b(k+1)=b(k);y(k+1)=u(k);u(k+1)=a(k+1)+0.618*(b(k+1)-a(k+1));else a(k+1)=a(k);b(k+1)=u(k);u(k+1)=y(k);y(k+1)=a(k+1)+0.382*(b(k+1)-a(k+1));endk=k+1;endxmin=(a(k)+b(k))./2;k=k-1 %k-1为迭代次数function f=F(x)f=gouzao(x); %将函数值传入构造函数用于编写惩罚函数优化过程的主函数%主函数%初始化通过input函数输入输出为最优点xbest ybest%shych=input（'输入约束容差'）；global flag1;%判断区间是否超出极限 0为没有，1为超出界限global r0;flag1=0;shljd=input('输入收敛精度');x0=input('输入初始点');r0=input('输入r0');c=input('输入c');k=0;xl=100;%求构造函数的无约束极值输入为 x0 r0while(1)%局部最优解xlast，ylast%寻找局部最优解xlast=5;ylast=gouzao(5);for m=5:10:100if flag1==0[a1,b1]=qjxq(m);xbest=goldencut(a1,b1,0.1);ybest=gouzao(xbest);%判断大小找局部最优点if ybest<ylastylast=ybest;xlast=xbest;endelse %标志位不为0时直接进行下一次循环continue;end %if结束end%for循环结束xbest2=xlast;ybest2=ylast;%判别迭代是否收敛%abs()求模 xl是上一次r值对应的最优点的的直径，xbest2 ybest2是这次的最优点if abs(xbest2-xl)<=shljd %xl的初值在开始时已经给出为5fprintf('最优点为(%f,%f)',xbest2,ybest2);break;elsek=k+1;r0=c*r0;xl=xbest2;x0=xbest2;end %if结束end %while循环体结束%三、优化结果及评价1 输入的初始条件：输入的收敛精度为0.05，输入的初始点为1，输入的r0为1，输入的c为0.5时2 优化结果：最优点为D=0.047740m 即47.74mm屏幕截图如下：3 评价：惩罚函数法的r值确定后，利用黄金分割法进行一维搜索，搜索程序编写简单，但是由于没有利用函数本身性态信息，搜索速度较慢，程序有待改进。
机械优化设计报告两杆支架优化设计最轻的支架尺寸
机械优化设计报告两杆支架优化设计最轻的支架尺寸1.引言两杆支架是一种常见的机械零件，用于支撑和固定其他机械零件。
在设计两杆支架时，我们的目标是找到最轻的支架尺寸，以提高机械的整体效率。
本报告将介绍我们的优化设计方法和结果。
2.优化设计方法我们采用了拓扑优化设计方法来找到最轻的支架尺寸。
该方法基于有限元分析，并通过移除不必要的材料来改进结构的性能。
具体步骤如下：1)建立支架的初始设计模型；2)对模型施加加载和边界条件；3)进行有限元分析，获取应力分布和变形；4)根据应力分布，使用拓扑优化算法确定材料的最优分布；5)对优化的结构进行有限元分析验证。
3.支架初始设计模型我们选择了一个简单的两杆支架设计作为初始模型。
该模型由两根直立的杆组成，中间通过一个横梁连接。
为了简化优化问题，我们假设材料均匀且具有相同的材料特性。
4.有限元分析在进行拓扑优化之前，我们需要进行有限元分析，以计算支架在加载条件下的应力分布和变形。
我们选择了ANSYS软件来进行有限元分析。
通过施加适当的加载和边界条件，我们可以获得支架在实际工作条件下的性能。
5.拓扑优化根据有限元分析的结果，我们可以确定应力集中区域和不必要的材料分布。
根据拓扑优化算法，在这些区域进行材料的移除，以提高结构的整体效率。
我们选择了基于密度的拓扑优化方法，在设计域中进行连续变量的优化。
我们设置了合适的设计域和约束条件，以确保优化结果符合设计要求。
6.结果与讨论通过拓扑优化，我们得到了一种最轻的支架尺寸设计。
与初始设计相比，优化后的支架在保持相同强度和刚度的同时，材料用量减少了30%。
这表明我们的优化设计方法可以有效地提高结构的材料利用率。
然而，这只是一个示例，具体的优化结果取决于加载条件、边界条件和设计要求。
7.结论在本报告中，我们介绍了一种基于拓扑优化的方法来设计最轻的两杆支架。
通过有限元分析和拓扑优化，我们成功地找到了一种最优的支架尺寸设计，使材料用量减少了30%。
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《机械优化设计》实验报告目录1.进退法确定初始区间......................................................................................................................1.1 进退法基本思路..................................................................................................................1.2 进退法程序框图..................................................................................................................1.3 题目......................................................................................................................................1.4 源程序代码及运行结果......................................................................................................2.黄金分割法......................................................................................................................................2.2黄金分割法流程图...............................................................................................................2.3 题目......................................................................................................................................2.4 源程序代码及结果..............................................................................................................3.牛顿型法..........................................................................................................................................3.1牛顿型法基本思路...............................................................................................................3.2 阻尼牛顿法的流程图..........................................................................................................3.3 题目......................................................................................................................................3.4 源程序代码及结果..............................................................................................................4.鲍威尔法..........................................................................................................................................4.1 鲍威尔法基本思路..............................................................................................................4.2 鲍威尔法流程图..................................................................................................................4．3 题目...................................................................................................................................4.4 源程序代码及结果..............................................................................................................5. 复合形法........................................................................................................................................5.1 复合行法基本思想..............................................................................................................5.3 源程序代码及结果..............................................................................................................6. 外点惩罚函数法............................................................................................................................6.1解题思路：...........................................................................................................................6.2 流程框图..............................................................................................................................6.3 题目......................................................................................................................................6.4 源程序代码及结果..............................................................................................................7.机械设计实际问题分析..................................................................................................................7.2计算过程如下.......................................................................................................................7.3 源程序编写..........................................................................................................................8.报告总结..........................................................................................................................................1.进退法确定初始区间1.1 进退法基本思路：按照一定的规则试算若干个点，比较其函数值的大小，直至找到函数值按“高-低-高”变化的单峰区间。
1.2 进退法程序框图1.3 题目：用进退法求解函数()2710f x x x =-+的搜索区间 1.4 源程序代码及运行结果#include <stdio.h> #include <math.h> main() {float h,h0,y1,y2,y3,a1=0,a2,a3,fa2,fa3; scanf("h0=%f,y1=%f",&h0,&y1); h=h0;a2=h;y2=a2*a2-7*a2+10; if (y2>y1) {h=-h;a3=a1;y3=y1;loop:a1=a2;y1=y2;a2=a3;y2=y3; }a3=a2+2*h;y3=a3*a3-7*a3+10; if (y3<y2) {goto loop; } elseprintf("a1=%f,a2=%f,a3=%f,y1=%f,y2=%f,y3=%f\n",a1,a2,a3,y1,y2,y3); }搜索区间为0 62.黄金分割法2.1黄金分割法基本思路：通过不断的缩短单峰区间的长度来搜索极小点的一种有效方法。