优化作业设计的建议及案例

优化作业设计的建议及案例
优化作业设计的建议及案例

优化作业设计的建议及案例

“作业”作为教学五环节中的一环,既是帮助学生复习巩固学科知识技能,获得学习方法,提高学习能力,促进思维发展,养成学习兴趣的主要途径,又是教师诊断学生学习中的问题,了解教学成效,改进教学方法的重要依据,更是深化课程改革,实现“增效减负”的重要抓手之一。

为了提高我区小学语文作业的效能,特从作业设计的分类和作业设计的建议这两方面做具体阐释。

一、作业设计的分类

根据语文练习不同的性质、功能一般可将练习分为识记性练习、理解性练习、运用性练习三类。

1、识记性练习

人的知识经验都是通过有意识记和无意识记获得的。识记性练习是语文练习中的一个基础部分。学生学习生字新词,积累语段、篇章,了解相关语文知识等都需要通过一定的训练,使其从无意记忆逐步向有意记忆发展,从而促使学生形成良好的持久记忆。小学阶段的识记练习,大致包括:(1)识记字音、字形、词语、成语的意义和用法。

(2)记背名言、警句、典故、故事、精彩片段。

(3)记背古诗文名篇。

(4)识记与语文相关的学科知识。

“积学以储宝”、“厚积以薄发”,大量的识记有助于积累,语文积累是形成全面的语文素质的需要,更是语文创造力形成的前提。另外,少年儿童时期是记忆力最好的阶段,经常性的识记练习不仅能帮助学生积累语言材料,增加文化积淀,还能有效促进学生智力的发展。

2、理解性练习

理解就是懂得、领会的意思。针对一篇文章而言,就是学生领悟了作者的表达的内涵,并与之进行情感交流的过程。理解能力是构成阅读能力的核心部分,是由认字识词的感性阶段到理解内容的理性阶段的深化。小学语文课堂教学中应注意加强理解能力训练的练习设计,有效的理解性练习设计往往是达成阅读教学目标的一些主要教学环节。

理解性阅读的基本训练一般要经过三个阶段:

1)字面理解,即为了获得课文内容的一个字、一个观点或一个句子的最初的直接的字面意义的技能。

2)文本理解,即对课文内容比较深入的探索,是透过字面看实质的一种阅读练习。

3)评价性理解,即让学生知道文本写了什么,为什么这样写,还要知道写得怎样的一种练习。在整个训练过程中,学生的理解水平将由浅入深地逐层式的发展,思维能力也是由低到高地阶梯式的提高。

3、运用性练习

语文具有很强的实践性,学生的语文能力是在各种语言实践活动中的逐步“习得”的。通过识记类练习帮助学生积累的语言材料,只有通过运用性的练习训练才能真正转化为学生自己的言语。如果说识记性练习是语言的“输入”训练,那么运用性练习则是语言的“输出”训练,而理解性练习则是连接“语言输入”和“语言输出”这两端的桥梁。运用性练习是促使学生把对文本的理解,通过口头或书面的形式与他人交流的重要途径。经常进行多种形式的运用性的练习,能不断提高学生的语言意识,即表达要有场合意识、对象意识、目的意识、方法意识,能有效提高学生语言的表达能力。

需要指出的是,虽然各类型练习的性质、功能有所不同,但是所有练习的指向是相同的,即对学生进行各种语文能力的训练,让学生通过正确的练习来掌握相关的技能,获得成功。另外,课堂练习的这些分类在一堂课的教学中并不是孤立出现的,它们往往是有机结合在一起的。

二、作业设计的几点建议

1、作业内容应根据年段学习目标各有侧重。

作业内容设计应以《课程标准》中的年段目标为依据,凸显各年段语文学习的重点要求,体现作业设计的科学性。

低年段

作业目标

识记常用汉字(必须夯实字音、字形教学)。

读通、读顺课文,读好重点句段。

在了解文章内容的基础上说说自己了解的大致内容。

作业内容

应以朗读课文和阅读教师推荐或学生自主选择的文学类短文(童话、寓言、故事、记叙文等)为主。

作业形式

以口头作业为主。

作业要求

出声朗读,在朗读中读准字音,积累语词,培养语感。

在阅读过程中巩固认识字词。

把自己读懂的内容讲给家长听,在交流读书所得中培养用心思考的习惯,整体感知的能力。同时,锻炼口语表达的能力。

作业完成时间一年级应控制在15分钟以内,二年级应控制在20分钟以内。

需要注意的是,教师应运用多种评价方式和激励机制促使学生养成愿意读书,认真朗读,交流读书所得的习惯。

高年段

作业目标

识记汉字,积累词语,理解词句。

整体了解文章内容,把握文章主题。

能提取信息,并根据提取的相关信息形成解释和做出评价。

能正确运用语言,文从字顺表达自己的思想情感。

作业内容

阅读一定量的文章,阅读的文章中应适当增加说明文、新闻报道、产品说明、实验操作等方面的内容,培养学生为获取信息和完成任务而进行阅读的习惯和能力,提高学生的语文素养。

适当完成一些阅读能力训练和习作练习方面的书面作业。

作业形式

口头作业与书面作业相结合。

基础性作业与提高性作业相结合。

个体独立完成与小组合作完成相结合。

短期作业与长期作业相结合。

作业要求

书面作业应将识记、理解、运用等不同功能的作业有机结合,避免单一机械地操练。

书面表达类的作业每天不可超过2项。

布置周末作业时,阅读练习与小练笔作业应交替布置,即本周安排小练笔训练,就不应再布置阅读训练作业。

书面练习的时间三年级应控制在20分钟以内,四、五年级应控制在30分钟以内。

需要注意的是,教师在设计、布置阅读能力训练方面的作业时,应根据阶段学习的重点和学生的实际问题,布置精心设计或选择的阅读练习。

2、作业设计应体现知识学习和能力形成的内在联系。

教师在设计作业时,应树立整体意识,从纵、横两个方面关注语文知识学习和语文能力形成之间的内在联系。即纵向关注小学阶段各年级十册教材之间的知识与能力的联系,横向关注一册教材中单元之间的知识与能力的联系,一个单元中每篇课文之间的知识与能力的联系。

首先,教师在设计、布置作业时,应注意作业内容的整体性,即单元练习的设计应注意新旧知识的内在联系,由浅入深,循序渐进。单课作业内容是一个单元(或一个阶段)作业内容中的一个分支,所以应考虑每一课的作业内容之间如何紧密配合,相互协调,相互补充。设计作业应做到“瞻前顾后”,即在单课作业中要注意练习内容的一致性,整体思考课前预习、课堂练习、课后作业的内容。

作业的内容设计与实施应能促使学生语文知识积累和语文能力提升在一堂课中,一个阶段里呈螺旋上升的态势。

其次,关注语文知识学习和能力形成的内在联系还体现在作业结构要有整体性,即作业设计应有三个不同的层次:基础练习——使学生掌握语文“双基”;综合练习——实施以阅读为核心的听说读写整合推进;情境运用——注

意语言迁移,有利于深化对文本理解,活跃思维。教师应从作业设计结构整体性的角度出发,在每一课中合理安排这三个不同层次的练习。当然在具体练习过程中对不同层次的练习不能平均使用力量,而应根据学习的重点、难点,学生的学情,做到重点突出,详略有变。有时用相对少的时间解决相对多的问题,达到高密度的信息获取;有时安排较长时间专门解决某一问题。重点、难点多花时间精讲精练,易懂之处点到为止。

机械优化设计实例(人字架优化)讲课教案

人字架的优化设计 一、问题描述 如图1所示的人字架由两个钢管组成,其顶点受外力2F=3×105N 。已知人字架跨度2B=152 cm,钢管壁厚T=0.25cm,钢管材料的弹性模量E=2.15 10? MPa ,材料密度p=7.8×103 kg /m ,许用压应力δy =420 MPa 。求钢管压应力δ不超过许用压应力 δy 和失稳临界应力 δc 的条件下,人字架的高h 和钢管平均直径D 使钢管总质量m 为最小。 二、分析 设计变量:平均直径D 、高度h 三、数学建模 所设计的空心传动轴应满足以下条件: (1) 强度约束条件 即 δ≤?? ????y δ 经整理得 ( ) []y hTD h B F δπ≤+2 122 (2) 稳定性约束条件: []c δδ≤ ( ) ( ) ( ) 2 22 222 122 8h B D T E hTD h B F ++≤+ππ (3)取值范围:

12010≤≤D 1000200≤≤h 则目标函数为:()22 13 57760010 5224.122min x x x f +?=- 约束条件为:0420577600106)(2 12 2 41≤-+?=x Tx x X g π () 057760025.63272.259078577600106)(2 2 212 12 2 42≤++-+?= X x x x Tx x g π010)(13≤-=x X g 0120)(14≤-=x X g 0200)(25≤-=x X g 01000)(26≤-=x X g 四、优化方法、编程及结果分析 1优化方法 综合上述分析可得优化数学模型为:()T x x X 21,=;)(min x f ;()0..≤x g t s i 。 考察该模型,它是一个具有2个设计变量,6个约束条件的有约束非线性的单目标最优化问题,属于小型优化设计,故采用SUMT 惩罚函数内点法求解。 2方法原理 内点惩罚函数法简称内点法,这种方法将新目标函数定义于可行域内,序列迭代点在可行域内逐步逼近约束边界上的最优点。内点法只能用来求解具有不等式约束的优化问题。 对于只具有不等式约束的优化问题

优化设计作业

作业 1. 阐述优化设计数学模型的三要素。写出一般形式的数学模型。 答:建立最优化问题数学模型的三要素: (1)决策变量和参数。决策变量是由数学模型的解确定的未知数。参数表示系统的控制 变量,有确定性的也有随机性的。 (2)约束或限制条件。 由于现实系统的客观物质条件限制,模型必须包括把决策变量限制在它们可行值之内的 约束条件,而这通常是用约束的数学函数形式来表示的。 (3)目标函数。 这是作为系统决策变量的一个数学函数来衡量系统的效率,即系统追求的目标。 2. 阐述设计可行域和不可行域的基本概念 答:约束对设计点在设计空间的活动范围有所限制。凡满足所有约束条件的设计点,它在设 计空间中的可能活动范围,称可行设计区域(可行域)。不能满足所有约束条件的设计空间便 是不可行设计区域(不可行域)。 3、无约束局部最优解的必要条件? 答: (1)一元函数(即单变量函数) 极值点存在的必要条件 如果函数f (x )的一阶导数f’(x )存在的话,则欲使x *为极值点的必要条件为: f’(x *)=0 但使f’(x *)=0的点并不一定部是极值点;使函数f (x )的一阶导数f’(x )=0的点称为函数f (x ) 的驻点;极值点(对存在导数的函数)必为驻点,但驻点不一定是极值点。至于驻点是否为极 值点可以通过二阶导数f’’(x )=0来判断。 (2)n 元函数在定义域内极值点X *存在的必要条件为 即对每一个变量的一阶偏导数值必须为零,或者说梯度为零(n 维零向量)。 ▽f (X*)=0是多元函数极值点存在的必要条件,而并非充分条件;满足▽f (X*)=0的 点X *称为驻点,至于驻点是否为极值点,尚须通过二阶偏导数矩阵来判断。 3. 阐述约束优化问题最优解的K-T 条件。 答:K-T 条件可阐述为: 如果X (k)是一个局部极小点,则该点的目标函数梯度▽f (X (k))可表示成该点诸约束面梯度为▽ g u (X (k))、▽h v (X (k))的如下线性组合: ()()()()0****21=????????????=?T n x X f x X f x X f X f

机械优化设计——复合形方法及源程序

机械优化设计——复合形方法及源程序 (一) 题目:用复合形法求约束优化问题 ()()()2221645min -+-=x x x f ;0642 2211≤--=x x g ;01013≤-=x g 的最优解。 基本思路:在可行域中构造一个具有K 个顶点的初始复合形。对该复合形各顶点的目标函数值进行比较,找到目标函数值最大的顶点(即最坏点),然后按一定的法则求出目标函数值有所下降的可行的新点,并用此点代替最坏点,构成新的复合形,复合形的形状每改变一次,就向最优点移动一步,直至逼近最优点。 (二) 复合形法的计算步骤 1)选择复合形的顶点数k ,一般取n k n 21≤≤+,在可行域内构成具有k 个顶点的初始复合形。 2)计算复合形个顶点的目标函数值,比较其大小,找出最好点x L 、最坏点x H 、及此坏点x G .. 3)计算除去最坏点x H 以外的(k-1)个顶点的中心x C 。判别x C 是否可行,若x C 为可行点,则转步骤4);若x C 为非可行点,则重新确定设计变量的下限和上限值,即令C L x b x a ==,,然后转步骤1),重新构造初始复合形。 4)按式()H C C R x x x x -+=α计算反射点x R,必要时改变反射系数α的值,直至反射成功,即满足式()()()()H R R j x f x f m j x g

浅谈小学音乐作业的优化设计

浅谈小学音乐作业的优化设计 【摘要】随着新课标课程改革的不断推进,教学越来越注重素质教育,培养学生各方面的能力素质。小学音乐是小学素质教育的重要组成部分,对学生综合素质的提高具有重要意义。因此,小学音乐教师要创新教学模式,优化小学音乐作业设计,提升课堂教学效率。 【关键词】优化作业设计;小学音乐;课堂效率 复习对于巩固知识,获得新知具有重要意义。作业是复习的一种重要方式。做作业帮助学生了解所学到的知识并掌握学情,让教师对学生的学习情况有具体的了解。小学音乐的作业设计对于提高学生的音乐感悟能力和创作能力具有重要作用。因此,小学音乐教师要优化小学音乐作业设计,提升课堂教学效率。 一、注重层次性 音乐作为一门才艺性的学科,测评学生学习的成果是根据学生的才艺表现来决定的。才艺水平的高低需要教师对学生进行不同层次的教导,并让学生进行不同层次的训练。因此,小学音乐教师在进行音乐作业设计时,要注重作业设计的层次性。作业设计的层次性分为三个方面:基础练习、经典音乐鉴赏、音乐创作。教师在进行基础练习的音乐作业设

计时只需根据音乐大纲教学要求,给学生设计一些相应的音乐练习,让学生通过基础练习巩固课堂内容,提高学习效率。例如:一年级的学生在学完《两只老虎》《新年快乐》等儿歌后,教师可以让学生回家给父母反复演唱,让家长监督学生完成基础训练,并帮孩子录音,这样可以提高作业的趣味性,缓解学生的学习压力,让学生在轻松活跃的环境下巩固课堂知识。这个过程可以拉近家长与孩子的距离,让家长了解学生的音乐掌握情况,并发现孩子兴趣。 基础练习仅是对音乐基础知识的巩固,若要提高学生的音乐素养,还需让学生学会对经典音乐作品鉴赏。经典音乐作品对学生学习音乐以及开发学生的音乐潜能具有重要意义,在经典音乐作品潜移默化的熏陶下,学生的音乐创作灵感得到激发,对学习音乐的兴趣更加浓厚。教师给学生设计有关经典音乐作品鉴赏的家庭作业强化了学生的情感体验,学生从小接触高雅艺术也有利于培养学生的气质。音乐作业设计也要培养学生的音乐创作能力,因此教师在进行音乐作业设计时,要布置一些创作音乐的作业。随着经济的迅速发展,教育越来越受到人们的重视。很多家长为孩子报了音乐第二课堂,让学生学习自己感兴趣的乐器,因此教师布置创作型音乐作业,学生可以利用自己在第二课堂学习的乐器进行音乐创作,真正实现学以致用的教学理念。 二、发挥表现性

机械优化设计案例分析

优化设计案例分析 优化设计是在给定的设计指标和限制条件下,运用最优化原理和方法,在电子计算机上进行自动调优计算,从而选定出最优设计参数,使设计指标达到最优值。该最优设计参数就是一个最优设计方案。所谓设计指标,就机械设计而言,一般是指重量轻、能耗小、刚性大、成本低等;所谓限制条件,是指强度要求、刚度要求、尺寸范围要求等。 设计变量选择 一个设计方案可以用一组基本参数的数值来表示,这些基本参数可以是构件尺寸等几何量,也可以是质量等物理量,还可以是应力、变形等表示工作性能的导出量。在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立的基本参数,称作设计变量,又叫做优化参数。在充分了解设计要求的基础上,根据各设计参数对目标函数的影响程度分析其主次,尽量减少设计变量的数目,以简化优化设计问题。注意各设计变量应相互独立,避免耦合情况的发生,否则会使目标函数出现“山脊”或“沟谷”,给优化带来困难。 目标函数与约束的确定 对于一般机械,可按重量最轻或体积最小建立目标函数;对应力集中现象突出的构件,以应力集中系数最小为目标;对精密仪器,应按其精度最高或误差最小的要求建立目标函数。约束条件是就工程设计本身而提出的对设计变量取值范围的限制条件,目前尚无一套完整的评价方法来检验哪些约束是必须,哪些约束是可忽略的,通常是凭经验取舍,不可避免会带来模型和现实系统的不相吻合。在最优化设计问题中,可以只有一个目标函数,称为单目标函数。当在同一设计中要提出多个目标函数时,这种问题称为多目标函数的最优化问题。在一般的机械最优化设计中,多目标函数的情况较多。目标函数愈多,设计的综合效果愈好,但问题的求解亦愈复杂。对于复杂的问题,要建立能反映客观工程实际的、完善的数学模型往往会遇到很多困难,有时甚至比求解更为复杂。这时要抓住关键因素,适当忽略不重要的成分,使问题合理简化,以易于列出数学模型,这样不仅可节省时间,有时也会改善优化结果。 数学模型确立 数学模型越精确,设计变量越多,维数越大,建模越复杂,优化进程越慢;但数学模型忽略过多元素,则难以确切凸现结构的特殊之处。故要结合工程实际和优化设计经验,把握与研究目标相关程度大的因素,尽可能的建立确切、简洁的数学模型。然后通过基于统计理论的检验方法———t 检验/F 检验/ X2检验/ 拟合优度检验等,分析模型的置信区间,对模型有效性进行评价,提高模型的准确度。 下面以机票销售策略案例进行说明 某航空公司每天有三个航班服务于A, B, C, H四个城市,其中城市H是可供转机使用的, 三个航班的出发地-目的地分别为AH, HB, HC,可搭乘旅客的最大数量分别为120人, 100人, 110人, 机票的价格分头等舱和经济舱两类. 经过市场调查,公司销售部得到了每天旅客的相关信息, 见表1. 该公司应该在每条航线上分别分配多少头等舱和经济舱的机票?

机械优化设计方法论文

浅析机械优化设计方法基本理论 【摘要】在机械优化设计的实践中,机械优化设计是一种非常重要的现代设计方法,能从众多的设计方案中找出最佳方案,从而大大提高设计的效率和质量。每一种优化方法都是针对某一种问题而产生的,都有各自的特点和各自的应用领城。在综合大量文献的基础上,总结机械优化设计的特点,着重分析常用的机械优化设计方法,包括无约束优化设计方法、约束优化设计方法、基因遗传算方法等并提出评判的主 要性能指标。 【关键词】机械;优化设计;方法特点;评价指标 一、机械优化概述 机械优化设计是适应生产现代化要求发展起来的一门科学,它包括机械优化设计、机械零部件优化设计、机械结构参数和形状的优化设计等诸多内容。该领域的研究和应用进展非常迅速,并且取得了可观的经济效益,在科技发达国家已将优化设计列为科技人员的基本职业训练项目。随着科技的发展,现代化机械优化设计方法主要以数学规划为核心,以计算机为工具,向着多变量、多目标、高效率、高精度方向发展。]1[ 优化设计方法的分类优化设计的类别很多,从不同的角度出发,可以做出各种不同的分类。按目标函数的多少,可分为单目标优化设计方法和多目标优化设计方法按维数,可分为一维优化设计方法和多维优化设计方法按约束情况,可分为无约束优化设计方法和约束优化设计方法按寻优途径,可分为数值法、解析法、图解法、实验法和情况研究法按优化设计问题能否用数学模型表达,可分为能用数学模型表达的优化设计问题其寻优途径为数学方法,如数学规划法、最优控制法等。 1.1 设计变量 设计变量是指在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立参数,在优化过程中,这些参数就是自变量,一旦设计变量全部确定,设计方案也就完全确定了。设计变量的数目确定优化设计的维数,设计变量数目越多,设计空间的维数越大。优化设计工作越复杂,同时效益也越显著,因此在选择设计变量时。必须兼顾优化效果的显著性和优化过程的复杂性。

机械优化设计三个案例

机械优化设计案例1 1. 题目 对一对单级圆柱齿轮减速器,以体积最小为目标进行优化设计。 2.已知条件 已知数输入功p=58kw ,输入转速n 1=1000r/min ,齿数比u=5,齿轮的许用应力[δ]H =550Mpa ,许用弯曲应力[δ]F =400Mpa 。 3.建立优化模型 3.1问题分析及设计变量的确定 由已知条件得求在满足零件刚度和强度条件下,使减速器体积最小的各项设计参数。由于齿轮和轴的尺寸(即壳体内的零件)是决定减速器体积的依据,故可按它们的体积之和最小的原则建立目标函数。 单机圆柱齿轮减速器的齿轮和轴的体积可近似的表示为: ] 3228)6.110(05.005.2)10(8.0[25.087)(25.0))((25.0)(25.0)(25.02221222122212222122121222 212221202 22222222121z z z z z z z z z z z g g z z d d l d d m u m z b bd m u m z b b d b u z m b d b z m d d d d l c d d D c b d d b d d b v +++---+---+-=++++- ----+-=πππππππ 式中符号意义由结构图给出,其计算公式为 b c d m u m z d d d m u m z D m z d m z d z z g g 2.0) 6.110(25.0,6.110,21022122211=--==-=== 由上式知,齿数比给定之后,体积取决于b 、z 1 、m 、l 、d z1 和d z2 六个参数,则设计变量可取为 T z z T d d l m z b x x x x x x x ][][21165 4321 == 3.2目标函数为 min )32286.18.092.0858575.4(785398.0)(26252624252463163212 51261231232123221→++++-+-+-+=x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x f 3.3约束条件的建立 1)为避免发生根切,应有min z z ≥17=,得

机械优化设计大作业2011 - 副本

宁波工程学院机械工程学院 机械优化设计大作业 班级 姓名 学号 教师

机械优化设计大作业 1.题目 行星减速器结构优化设计 NGW型行星减速器应用非常广泛。 1.1结构特点 (1)体积小、重量轻、结构紧凑、传递功率大、承载能力高; (2)传动效率高,工作高; (3)传动比大。 1.2用途和使用条件 某行星齿轮减速器主要用于石油钻采设备的减速,其高速轴转速为1300r/min;工作环境温度为-20℃~60℃,可正、反两向运转。 按该减速器最小体积准则,确定行星减速器的主要参数。 2.已知条件 传动比u=4.64,输入扭矩T=1175.4N.m,齿轮材料均选用38SiMnMo钢,表面淬火硬度HRC 45~55,行星轮个数为3。要求传动比相对误差02 ?u。 .0 ≤ 弹性影响系数Z E=189.8MPa1/2;载荷系数k=1.05; 齿轮接触疲劳强度极限[σ]H=1250MPa; 齿轮弯曲疲劳强度极限[σ]F=1000MPa; =2.97;应力校正系数Y Sa=1.52; 齿轮的齿形系数Y Fa 小齿轮齿数z取值范围17--25;模数m取值范围2—6。 注: 优化目标为太阳轮齿数、齿宽和模数,初始点[24,52,5]T

3.数学模型的建立 建立数学模型见图1,即用数学语言来描述最优化问题,模型中的数学关系式反映了最优化问题所要达到的目标和各种约 束条件。 3.1设计变量的确定 影响行星齿轮减速器体积的独立参数为中心轮齿数、齿宽、模数及行星齿轮的个数,将他们列为设计变量,即: x=[x 1 x 2 x 3 x 4 ]T=[z 1 b m c]T [1] 式中:z 1ˉ ̄ 太阳轮齿数;b―齿宽(mm);m—模数(mm);行星轮的个数。通常情况下,行星轮个数根据机构类型以事先选定,由已知条件c=3。这样,设计变量为: x=[x 1 x 2 x 3 ]T=[z 1 b m]T [1] 3.2目标函数的确定 为了方便,行星齿轮减速器的重量可取太阳轮和3个行星轮体积之和来代替,即: V=π/4(d 12+Cd 2 2)b 式中:d 1--太阳轮1的分度圆直径,mm;d 2 --行星轮2的分度圆 直径,mm。 将d 1=mz 1, d 2 =mz 2 ,z 2 =z 1 (u-2)/2代入(3)式整理,目标函数 则为: F(x)=0.19635m2z 1 2b[4+(u-2)2c][1] 式中u--减速器传动比;c--行星轮个数 由已知条件c=3,u=4.64,因此目标函数可简化为: F(x)=4.891x 32x 1 2x 2

机械优化设计方法基本理论

机械优化设计方法基本理论 一、机械优化概述 机械优化设计是适应生产现代化要求发展起来的一门科学,它包括机械优化设计、机械零部件优化设计、机械结构参数和形状的优化设计等诸多内容。该领域的研究和应用进展非常迅速,并且取得了可观的经济效益,在科技发达国家已将优化设计列为科技人员的基本职业训练项目。随着科技的发展,现代化机械优化设计方法主要以数学规划为核心,以计算机为工具,向着多变量、多目标、高效率、高精度方向发展。]1[ 优化设计方法的分类优化设计的类别很多,从不同的角度出发,可以做出各种不同的分类。按目标函数的多少,可分为单目标优化设计方法和多目标优化设计方法按维数,可分为一维优化设计方法和多维优化设计方法按约束情况,可分为无约束优化设计方法和约束优化设计方法按寻优途径,可分为数值法、解析法、图解法、实验法和情况研究法按优化设计问题能否用数学模型表达,可分为能用数学模型表达的优化设计问题其寻优途径为数学方法,如数学规划法、最优控制法等 1.1 设计变量 设计变量是指在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立参数,在优化过程中,这些参数就是自变量,一旦设计变量全部确定,设计方案也就完全确定了。设计变量的数目确定优化设计的维数,设计变量数目越多,设计空间的维数越大。优化设计工作越复杂,同时效益也越显著,因此在选择设计变量时。必须兼顾优化效果的显著性和优化过程的复杂性。 1.2 约束条件 约束条件是设计变量间或设计变量本身应该遵循的限制条件,按表达方式可分为等式约束和不等式约束。按性质分为性能约束和边界约束,按作用可分为起作用约束和不起作用约束。针对优化设计设计数学模型要素的不同情况,可将优化设计方法分类如下。约束条件的形式有显约束和隐约束两种,前者是对某个或某组设计变量的直接限制,后者则是对某个或某组变量的间接限制。等式约束对设计变量的约束严格,起着降低设计变量自由度的作用。优化设计的过程就是在设计变量的允许范围内,找出一组优化的设计变量值,使得目标函数达到最优值。

机械优化设计作业——梯度法求解

梯 度 法 求 最 优 解 问 题 姓 名:李刚 学号:2016210309 1、所求问题 用梯度法求目标函数121222125.05.1)(x x x x x x F --+=的无约束最优解,已知初始点 T X ]4,2[)0(-=,02.0=ε或002.0=ε 2、Matlab 编程实现 建立了一个Stair(e).m 的子函数来求解,e 为函数的输入变量,即问题中的ε。只需要在Matlab “命令行窗口”去调用此函数即可,用02.0=ε或002.0=ε去代替Stair(e).m 函数中的输入变量e 即可。 程序源码: function z =Stair(e) %输入变量e 来代替求解精度问题,方便求解不同静精度问题 syms x1 x2 a f=1.5*x1^2+0.5*x2^2-x1*x2-2*x1; %目标函数 dx1=diff(f,x1); %对x1求偏导 dx2=diff(f,x2); %对x2求偏导 g=[dx1,dx2]; %梯度 X=[x1,x2]; %建立坐标变量 X0=[-2,4]; %初始点坐标 g0=subs(g,X,X0); %subs 函数,用X0代替g 函数中的X G=norm(g0); %梯度的模 k=0; %迭代次数变量 F=subs(f,X,X0); %subs 函数,用X0代替f 函数中的X F=double(F); %数据类型转换 fprintf('迭代次数k=%d ;',k); fprintf('坐标值x1=%5.7f ',X0(1)); fprintf('x2=%5.7f ;',X0(2)); %fprintf('坐标值 X=%d %d\n',X0); fprintf('函数值F=%5.7f\n\n',F) for i=1:20 %迭代求解 if (G>e) %判断是否满足精度要求 k=k+1; d=-g0/G; %确定搜索方向

小学生作业优化设计

小学生作业优化设计 作者:竺传新 (小学语文2010年湖南岳阳小学语文一班) 评论数/浏览数: 1 / 308 发 表日期: 2010-08-11 12:05:14 我们的课题,大家给点意见! 一 (一)问题的提出 如何以新课程标准为依据,设计新型作业,利用作业来关注学生的发展,现行大部分教师在作业设计和操作中存在以下几方面的不足:一是作业设计训练的目标单一,缺乏系统,多学科的整合,教师追求的是正确率。二是作业设计中的单向性,在作业训练中,教师出示给学生的作业题型都是课本(或教师)提供的,而不是学生自选的,缺乏多样化,对学生的能力培养是无所作为的。三是作业设计中的绝对性,这样的作业过于强调作业的甄别和选择功能,对作业质量的评价只是与标准答案比较对错,这就抹杀了学生的创造性,并造成学生思维的僵化。四是作业设计中完成的封闭性,这样的作业过于强调独立思考,从来不把合作当作一项必要的素质进行培养,唯一像合作的也仅限于偶尔的非组织形式的课堂讨论。 鉴于上述认识,我们开始对“小学生作业优化设计”进行探索,希望通过研究,使学生作业成为学生自主探究、合作学习的活动过程,成为培养学生良好学习习惯,提高学生自主学习能力的重要途径,通过研究,促使我校教师在提高课堂教学上下功夫,进一步推进课堂教学改革,通过研究切实减轻学生的课业负担,真正给学生以自主选择,自主发展的时间和空间。 (二)课题的界定 本研究所涉及的“作业”是教学过程中一个重要的环节,是教师在完成课堂教学后,为了使学生巩固、深化课堂教学内容,系统地理解、掌握知识体系,依托所学过的知识、技能达到提高能力的目的,让学生在课内或课后进行的练习。 本研究所涉及的“设计”,则是指对小学生作业的设计。具体地说,就是对小学生在课堂内外所需完成的作业,包括朗读、背诵、抄写、写作、计算、调查、收集、动手操作等口头、笔头练习的一种符合教学理念和规范的设计。“作业设计”就是指为了解决作业中的问题,根据作业本身的特点和新课程标准进行科学的规划,是教师备课的重要一环。可见,作业的设计又是一次创造的过程,好的作业设计,不仅可以巩固一堂课所要求掌握的知识,而且可以激发学习兴趣,开发智力,拓展知识面,点燃创造思维的火花,培养独立分析问题和解决问题的能力。 “作业优化设计”不是一种特定的作业形态,而是在新课程观念下,对常规作业模式的改革、突破和创新。它的设计可以由科任老师自行设计,也可以是各科老师相互协调、合作,它可以是学生自己设计,也可以是家长提出。 本课题旨在通过研究,使学生作业成为学生自主探究、合作学习的活动过程,成为培养学生良好学习习惯、提高学生自主学习能力的重要途径,同时也是减轻学生作业负担的重要途径。 (三)国内外研究的现状 西方一些教育先进国家的作业形式改革,对我们很有启发意义。英国小学生课程作业主要有四种类型:(1)实践作业。即指有教师指导的各种实验、独立观察、独立完成美术作品及各种动手能力的测试;(2)书面作业。即指客观性测试,其形式有简答题、抢答题、写随笔、调查报告等;(3)口头、听力作业;(4)表演作业。美国的小学教师是以很宽广的视野从多方面、多层次来定位课程作业目的的。教师不仅从课外作业与学生的知识掌握和能力培养的关系,而且从课外作业与学生个性发展的关系定位课外作业的目的。国内,特别是新课程标准实施后,有不少的教师进行过有关课外作业的设计研究,取得了一定的成效。虽然目前国内有一些学校和教师进行了设计新型课外作业形式的尝试,但只属于局部、零散的研究,尚没有形成一定的体系。教师和学生对待新型课外作业的态度又重新回到传统的作业态度观中,认为作业一定要

机械优化设计方法概述

机械优化设计方法概述 摘要 机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用,其基本思想是根据机械设计的理论,方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型,然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计问题的最优方案。作为一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题。优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法。因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。本文论述了优化设计方法的发展背景、流程,并对无约束优化及约束优化不同优化设计方法的发展情况、原理、具体方法、特点及应用范围进行了叙述。 关键词:机械优化设计;约束;特点;选取原则 Mechanical optimization design is optimized technology in the field of mechanical design and application of transplantation, its basic idea is based on mechanical design theory, methods and standards to establish a reflect problems in engineering design and meet the requirements of the mathematical programming model, and then applying the mathematical programming method and computer technology to find out the design problem of the optimal scheme of automatic. As a new subject, which is based on the theory of mathematical programming and computer program design basis, by numerical calculation, from the large number of design so as to improve or the most suitable design, so that the desired economic index optimal, it can successfully solve the analysis and other methods are difficult to deal with complex problem. Optimization design and provides an important scientific design method. So using this design method can greatly improve the design efficiency and design quality. This paper discusses the optimized design method of the background, development process, and to the unconstrained and constrained optimization of different optimal design method for the development, principle, methods, characteristics and scope of application are described. Key words: mechanical design optimization; constraint; characteristics; selection principle.

机械优化设计实例讲解学习

机械优化设计实例 压杆的最优化设计 压杆是一根足够细长的直杆,以学号为p值,自定义有设计变量的 尺寸限制值,求在p一定时d1、d2和l分别取何值时管状压杆的体积或重 量最小?(内外直径分别为d1、d2)两端承向轴向压力,并会因轴向压力 达到临界值时而突然弯曲,失去稳定性,所以,设计时,应使压应力不 超过材料的弹性极限,还必须使轴向压力小于压杆的临界载荷。 解:根据欧拉压杆公式,两端铰支的压杆,其临界载荷为:I——材料的惯性矩,EI为抗弯刚度 1、设计变量 现以管状压杆的内径d1、外径d2和长度l作为设计变量 2、目标函数 以其体积或重量作为目标函数 3、约束条件 以压杆不产生屈服和不破坏轴向稳定性,以及尺寸限制为约束条件,在外力为p的情况下建立优化模型: 1) 2)

3) 罚函数: 传递扭矩的等截面轴的优化设计解:1、设计变量: 2、目标函数

以轴的重量最轻作为目标函数: 3、约束条件: 1)要求扭矩应力小于许用扭转应力,即: 式中:——轴所传递的最大扭矩 ——抗扭截面系数。对实心轴 2)要求扭转变形小于许用变形。即: 扭转角: 式中:G——材料的剪切弹性模数 Jp——极惯性矩,对实心轴: 3)结构尺寸要求的约束条件: 若轴中间还要承受一个集中载荷,则约束条件中要考虑:根据弯矩联合作用得出的强度与扭转约束条件、弯曲刚度的约束条件、对于较重要的和转速较高可能引起疲劳损坏的轴,应采用疲劳强度校核的安全系数法,增加一项疲劳强度不低于许用值的约束条件。

二级齿轮减速器的传动比分配 二级齿轮减速器,总传动比i=4,求在中心距A最小下如何 分配传动比?设齿轮分度圆直径依次为d1、d2、d3、d4。第一、二 级减速比分别为i1、i2。假设d1=d3,则: 七辊矫直实验 罚函数法是一种对实际计算和理论研究都非常有价值的优化方法,广泛用来求解约束问题。其原理是将优化问题中的不等式约束和等式约束加权转换后,和原目标函数结合成新的目标函数,求解该新目标函数的无约束极小值,以期得到原问题的约束最优解。考虑到本优化程序要处理的是一个兼而有之的问题,故采用混合罚函数法。 一)、优化过程 (1)、设计变量 以试件通过各矫直辊时所受到的弯矩为设计变量: (2)、目标函数

机械优化设计作业

机械优化设计作业 —工]+ 2 兀2 —4 * 2x}+3X2< 12 1 > min f= -4x1-x^ x{ -x2 <3 x^x2>0 在MATLAB下编程如下: * m 肝w|厂1 iLb h鼻「* j-f C L Q rrat VM电+ g ge? thi p irie-f v?irti ?mu : ?4 l-L 212 3.1 -I] >> b= K. I2;3j ; ?= L>: >> [-Kj fv3e 11 £laifj cmtptrl 1 - Lirt t Pg: Cfj Aj bj []>【1, Lbi Opt iviii ?Lori 1 a ranijn al Q dL 3E = 4? 2Q0D 1? 3000 f val ■ ?oono ex it-"fl a.z ― I ou t put = i■卷e-r -al i ons r 5 ■^1 g a r 11 t l-|JL £*L N E恵Q—NUEd 口!:X nt iiT L.口If pQHEt" c £it er al 1 atri ■; i: 0 " ' C^p't Ji H.L £at 1 □ A t wt BLilialt^id ca nc 1 rui a 1 at ion E0 > x0=[1;1;1];

作业方案优化设计

研究室人员、设施前期准备分工和职责 邵明仁 分工项目:作业方案优化设计 负责人:邵明仁 1、“作业方案优化设计”的研究工作项目和使用功能 ●根据不同区块优化编制标准的综合设计施工方案; ●科学编制基本设计和施工详细设计 ?内容包括:数字地震勘察、井位地貌、拖航就位、钻完井、地质、测井、测试、修 井、废弃井等 ●收集汇总有关重要资料(跟踪科技情报信息)并纳入数据库管理,编制施工作业中的 事故预测、风险评估方案和预防处理措施 ●与甲方制定的设计标准、规范和体系、设计审批程序相整合 ●设计方案的施工全过程计算机模拟预演 ?通过预演使施工管理、操作人员熟悉工作过程 ?通过对模型的预演,预见各施工环节可能碰到的情况及预防处理措施 ●作业实时跟踪,协助参与解决突发事件和问题,及时提供各种针对现场实际情况的技 术解决方案,动态调整、优化、完善施工过程 ●提供作业报告和总结,对现场作业进行深入的技术与操作分析;参与新技术引进、推 广和评估;生产时效分析;服务产品效果分析与评价;技术和产品改进建议 ●进行石油工程专业软件及数据库应用研究和开发 2、对应配备的实验设施和研究人员进行市场调研 ●目前实业公司监督承担了大量钻完井、地震勘探、地质、测井、测试、修井、弃井等 施工设计任务,甲方也有相关的专门费用 ?目前的设计手段非常单一和落后,部分工作还使用手工计算,每次都要做许多资料 重新收集整理方面重复的无用功,效率低下,质量水平方面也存在较大波动; ?需要配备专门人才和专业软硬件,进行模块化、流水线作业设计提高效率,减少因 长期占用海上监督人力资源造成的浪费,增强公司综合服务能力,提高整体服务水平。 ●对钻井设计软件的市场调研 ?斯伦贝谢:可与其数据库系统协调使用;完成基本的设计计算;英文版;价格昂贵 ?兰德马克:可与其数据库系统协调使用;完成基本的设计计算;英文版;价格昂贵 ?一美国私人公司:其软件可完成基本设计计算,英文版,适用于现场工程计算 ?胜利钻井院: ◆刚完成编制,正在中石化推广,中文界面 ◆可进行模块化设计,可通过网络远程设计,内置设计需要的计算,内嵌有常用 工具材料的性能和规格参数,客户化定做后可用于快速施工设计 ◆集中数据和资料管理,可同时设计和管理多个油田、区块、井次不同设计进度 阶段的设计工作 ◆可实现分权限的设计修改、浏览、审批等适应不同层次人员需要的功能,增强 设计系统保密性 ◆可直接生成设计书 3、油田开发工艺研究室投入使用的前期准备工作 ●购买数据和通讯服务器各一台 ●购买便携式个人办公高性能计算机8台

结构优化设计大作业(北航)

《结构优化设计》 大作业报告 实验名称: 拓扑优化计算与分析 1、引言 大型的复杂结构诸如飞机、汽车中的复杂部件及桥梁等大型工程的设计问题,依靠传统的经验和模拟实验的优化设计方法已难以胜任,拓扑优化方法成为解决该问题的关键手段。近年来拓扑优化的研究的热点集中在其工程应用上,如: 用拓扑优化方法进行微型柔性机构的设计,车门设计,飞机加强框设计,机翼前缘肋设计,卫星结构设计等。在其具体的操作实现上有两种方法,一是采用计算机语言编程计算,该方法的优点是能最大限度的控制优化过程,改善优化过程中出现的诸如棋盘格现象等数值不稳定现象,得到较理想的优化结果,其缺点是计算规模过于庞大,计算效率太低;二是借助于商用有限元软件平台。本文基于matlab软件编程研究了不同边界条件平面薄板结构的在各种受力情况下拓扑优化,给出了几种典型结构的算例,并探讨了在实际优化中优化效果随各参数的变化,有助于初学者初涉拓扑优化的读者对拓扑优化有个基础的认识。

2、拓扑优化研究现状 结构拓扑优化是近20年来从结构优化研究中派生出来的新分支,它在计算结构力学中已经被认为是最富挑战性的一类研究工作。目前有关结构拓扑优化的工程应用研究还很不成熟,在国外处在发展的初期,尤其在国内尚属于起步阶段。1904 年Michell在桁架理论中首次提出了拓扑优化的概念。自1964 年Dorn等人提出基结构法,将数值方法引入拓扑优化领域,拓扑优化研究开始活跃。20 世纪80 年代初,程耿东和N. Olhoff在弹性板的最优厚度分布研究中首次将最优拓扑问题转化为尺寸优化问题,他们开创性的工作引起了众多学者的研究兴趣。1988年Bendsoe和Kikuchi发表的基于均匀化理论的结构拓扑优化设计,开创了连续体结构拓扑优化设计研究的新局面。1993年Xie.Y.M和Steven.G.P 提出了渐进结构优化法。1999年Bendsoe和Sigmund证实了变密度法物理意义的存在性。2002 年罗鹰等提出三角网格进化法,该方法在优化过程中实现了退化和进化的统一,提高了优化效率。目前常使用的拓扑优化设计方法可以分为两大类:退化法和进化法。结构拓扑优化设计研究,已被广泛应用于建筑、航天航空、机械、海洋工程、生物医学及船舶制造等领域。 3、拓扑优化建模(SIMP) 结构拓扑优化目前的主要研究对象是连续体结构。优化的基本方法是将设计区域划分为有限单元,依据一定的算法删除部分区域,形成带孔的连续体,实现连续体的拓扑优化。连续体结构拓扑优化方法目前比较成熟的是均匀化方法、变密度方法和渐进结构优化方法。 变密度法以连续变量的密度函数形式显式地表达单元相对密度与材料弹性模量之间的对应关系,这种方法基于各向同性材料,不需要引入微结构和附加的均匀化过程,它以每个单元的相对密度作为设计变量,人为假定相对密度和材料弹性模量之间的某种对应关系,程序实现简单,计算效率高。变密度法中常用的插值模型主要有:固体各向同性惩罚微结构模型(solidisotropic microstructures with penalization,简称SIMP)和材料属性的合理近似模型(rational approximation ofmaterial properties,简称RAMP)。而本文所用即为SIMP插值模型。

浅谈机械优化设计方法

浅谈机械优化设计方法 发表时间:2019-08-29T14:17:25.640Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:钟文 [导读] 摘要:伴随着我国的经济发展越来越快,无疑给可优化性能设计带来巨大的挑战。 深圳市海目星激光智能装备股份有限公司 518110 摘要:伴随着我国的经济发展越来越快,无疑给可优化性能设计带来巨大的挑战。机械优化设计是近几年来发展起来的一门新的学科,在二十世纪中旬的时候开始,优化技术和计算机技术的兴起,在每个设计领域中被应用,为工程设计提供了重要的科学的设计方法。因此,对机械设计的优化方法加以分析,吸取精华,紧跟时代步伐,与国际同步,才能增强制造业在我国市场中的竞争压力。 关键词:机械;优化设计;方法特点 引言 当今是一个信息化的社会,科技发展速度非常快,人们对多功能产品不仅有强烈的需求,也需要产品必须具备相应的功能,可靠性优化设计由此应运而生,已经取得了飞速发展和广泛应用,即以时间、费用和性能为基础,将产品能得以可靠使用作为优先考虑的设计准则,进行设计和生产可靠的性能要求。因此,可靠性设计是诸多学科和技术的交融而新兴的一种技术。 1 机械优化的概述 机械优化是顺应时代发展而不断延伸出来的一种现代化的生产而发展兴起的。它是建立在数学规划的理论和计算通过有效的实验数据和科学的评价体系来从众多的设计方案中寻找到能够尽可能的完善和适宜的设计方案,在这机械优化的这个机械方面的研究和应用的发展速度都是非常的快速,并且在快速发展的过程中取得了非常显著的效果。 2 机械设计优化方法的分类及特点 2.1 无约束优化设计法 无约束优化设计是没有约束函数的优化设计。无约束可以分为两类,一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法;另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法。 2.2 约束优化设计法 优化设计问题大多数是约束的优化问题,根据处理约束条件方法的不同可分为直接法和间接法。直接法常见的方法有复合形法、约束坐标轮换法和网络法等。其内涵是构造一个迭代过程,使每次的迭代点都在可行域中,同时逐步降低目标函数值,直到求得最优解。间接法常见的有惩罚函数法、增广乘子法。它是将约束优化问题转化成无约束优化问题,再通过无约束优化方法来求解,或者非线性优化问题转化成线性规划问题来处理。 2.3 遗传算法 遗传算法是一种非确定性的拟自然算法,它仿造自然界生物进化的规律,对一个随机产生的群体进行繁殖演变和自然选择,适者生存,不适者淘汰,如此循环往复,使群体素质和群体中个体的素质不断演化,最终收敛于全局最优解。最近几年中遗传算法在机械工程领域也开展了多方面的应用,主要表现在:机械结构优化设计;可靠性分析;故障诊断;参数辨识;机械方案设计。遗传算法尽管已解决了许多难题,但还存在许多问题,如算法本身的参数优化问题、如何避免过早收敛、如何改进操作手段或引入新的操作来提高算法的效率、遗传算法与其它优化算法的结合问题等。 2.4 蚁群算法 蚁群算法是受自然界中真实蚁群的集体行为的启发而提出的一种基于群体的模拟进化算法。蚁群算法对系统优化问题的数学模型没有很高的要求,只要可以显式表达即可,避免了导数等数学信息,使得优化过程更加简单,遍历性更好,适合非线性问题的求解。 2.5 模拟退火算法 模拟退火算法是一个全局最优算法,以优化问题的求解与物理系统退火过程的相似性为基础,适当的控制温度的下降过程实现模拟退火,从而达到求解全局优化问题的目的。模拟退火算法是一种通用的优化算法,用以求解不同的非线性问题;对不可微甚至不连续的函数优化,能以较大概率求得全局优化解;并且能处理不同类型的优化设计变量(离散的、连续的和混合型的);不需要任何的辅助信息,对目标函数和约束函数没有任何要求。 3机械优化设计过程中的设计方式 众所周知,在机械方面的设计都是非常的复杂困难的,要对机械进行优化设计面临的挑战也是非常大的,但是由于机械领域中优化形式十分的广泛,相关的研究人员根据优化运算的形式进行划分,主要分为准则优化,其次是线性规划,最后是非线性规划三种。其中准则优化是一种传统的优化方式,这种方式没有通过机械优化设计的数学理论方式进行优化,而是通过物理学方面的分析得出相应的结果,这样的方式得出的结论往往是具备一定的主观性的,但是这样的传统的优化设计方式具有的优点就是可以直观的看到优化的概念,并且这种优化设计的方式相对来说也是比较简单的,并且能够充分的发挥出目标函数的最大功效,并且非常的符合传统的工程需要,但是同样具有一定的缺点,就是在效率上始终优点偏低。 线性规划就是依据数学的基础进行优化的方式,同样线性规划是机械优化设计中最重要的设计方式,但是线性规划的优化设计方式在通过数学的理论上进行设计存在着很多的缺陷,就是在针对多函数的时候就不能充分的发挥出功效,还有就是在计算的过程中,十分的复杂,结算量非常的大,导致了在效率上有很大的缺陷,所以通常情况下,线性规则的优化设计方式都没有被采用。那么非线性规划的优化设计方式是整个生产和生活中应用最广泛的优化方式,并且能够有效的推进机械优化设计的发展,并且可以利用数学模式的计算将非线性规划分为两种,一种是没有约束的直接设计方式,就是在利用机械优化设计方案中以及存在的数据和再生的数据最为基础来进行合理的分析,进而得到最佳的效果,还有一种就是没有约束但是比较间接的方法,这种方式就是前者的方式的数学模式计算改变成了数学原理作为基础,通过利用函数的特性进行计算,从而得到最优的方式,这种方式在整个的机械优化设计中是非常重要的组成部分。 4机械设计优化方法的选择 根据优化设计问题的特点(如约束问题),选择适当的优化方法是非常关键的,因为同一个问题可以有多种方法,而有的方法可能会导致优化设计的结果不符合要求。选择优化方法有四个基本原则:效率要高、可靠性要高、采用成熟的计算程序、稳定性要好。另外选择适当的优化方法还需要个人经验,深入分析优化模型的约束条件、约束函数及目标函数,根据复杂性、准确性等条件对它们进行正确的选

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