基于MATLAB優(yōu)化工具箱整體式轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)化設計

汽車技術的進步提高了汽車愛好者對汽車平順性和舒適性的期待,這就對轉(zhuǎn)向系特別是轉(zhuǎn)向梯形的設計提出了更高的要求。文中采用計算機c語言,用解析法求出數(shù)學模型,對輕型貨車整體式轉(zhuǎn)向梯形進行優(yōu)化設計,結(jié)果證明該方法不僅可提高運算速度及精度,而且可增大求全局最優(yōu)解的可能性。

介紹了星齒行星傳動的結(jié)構(gòu),建立了以體積最小進行優(yōu)化設計的數(shù)學模型,簡述了利用matlab優(yōu)化工具箱進行優(yōu)化的方法,并通過實例對星齒行星傳動加以優(yōu)化,達到了減小體積的目的。

有密封性要求的螺栓組聯(lián)接被廣泛地應用在各種機械或容器中。為了達到最少化的消耗螺栓材料,達到節(jié)約成本的目的,以matlab為平臺,建立了螺栓組聯(lián)接的設計模型,并利用matlab優(yōu)化工具箱中的fmincon函數(shù)較好地解決了螺栓組聯(lián)接設計問題的最優(yōu)化問題。

分析了機械優(yōu)化設計課程的性質(zhì)與特點,討論了課程教學中存在的問題,將matlab優(yōu)化工具箱用于機械優(yōu)化設計的教學,節(jié)省了編程調(diào)試的時間,能簡便快捷地獲得可靠的優(yōu)化結(jié)果,學生的學習興趣得到激發(fā),解決問題的能力得到增強,教學質(zhì)量獲得了提高。

介紹了matlab語言以及優(yōu)化工具,對matlab優(yōu)化工具箱中具有的約束規(guī)劃作了細致的說明,在優(yōu)化設計理論的基礎上,構(gòu)建了一種優(yōu)化的數(shù)學模型,主要是以人字架機構(gòu)的質(zhì)量最小為目標函數(shù),該設計方法能有效解決機械優(yōu)化設計中存在的問題。

在研究蝸輪蝸桿傳動優(yōu)化數(shù)學模型的基礎上,以蝸輪的體積最小為優(yōu)化目標函數(shù),提出了利用matlab的優(yōu)化工具箱對蝸桿傳動進行優(yōu)化設計的方法。與傳統(tǒng)設計方法比較,該方法既滿足了強度要求,又大大減小了蝸輪蝸桿機構(gòu)的體積,提高了設計效率和質(zhì)量。

傳統(tǒng)的角接觸球軸承的設計是通過反復的試湊、校核,從而最終確定設計方案的,雖能滿足一般要求,但往往不是最佳的設計方案。在傳統(tǒng)設計的基礎上,為了進一步地降低角接觸球軸承所受的摩擦阻力和減輕磨損,達到延長使用壽命的目的,以角接觸球軸承所受摩擦力矩最小為優(yōu)化目標,建立優(yōu)化數(shù)學模型,并利用matlab軟件的優(yōu)化工具箱,對角接觸球軸承進行優(yōu)化設計,結(jié)果表明達到了優(yōu)化設計的目的。

matlab優(yōu)化工具箱在鋼結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化中的應用——利用matlab優(yōu)化工具箱對鋼結(jié)構(gòu)截面進行優(yōu)化，具有結(jié)果可靠、方便快捷等優(yōu)點。通過對單、雙軸對稱組合工字形梁截面的優(yōu)化結(jié)果的分析，提出了在不同情況下，該兩種組合工字形梁各自的適用條件?！　?/p>

將服從任意概率分布的隨機變量xi映射為標準正態(tài)隨機變量yi。從正態(tài)空間中可靠度指標β的幾何意義出發(fā),建立了求解可靠度指標β的優(yōu)化模型。利用matlab的強大優(yōu)化功能求解該模型,得到可靠度指標β及驗算點y,并討論了該模型解的存在條件。最后給出了算例及結(jié)果比較。

針對隨道圍巖力學參數(shù)中有許多為隨機變量和其極限狀態(tài)功能函數(shù)高度非線性的特征,應用工程結(jié)構(gòu)可靠性理論,在matlab優(yōu)化工具箱中采用最優(yōu)化化方法計算了隧道襯砌結(jié)構(gòu)的可靠度.結(jié)果表明:用該方法計算隨道襯砌結(jié)構(gòu)可靠度,編程簡單,準備工作量少,無需將狀態(tài)函數(shù)線性化,計算速度快,精度高.

本文利用線性規(guī)劃方法建立解決大型工程項目土方調(diào)配的一般數(shù)學模型,進一步提出使用matlab優(yōu)化工具箱解決復雜線性規(guī)劃問題的方法。結(jié)合某大型公路項目實際,把土方調(diào)配問題描述為可供求解的數(shù)學形式,針對所求解的問題建立數(shù)學模型,通過對數(shù)學模型的研究,建立邊界約束條件,編寫matlab計算程序。調(diào)用優(yōu)化工具箱linprog函數(shù),解決大型工程項目復雜的土方調(diào)配問題,獲得優(yōu)化的調(diào)配方案。

matlab工具箱介紹.

文章通過對倒置梁法與彈性地基梁法進行實際應用分析,提出了一種可以解決水閘整體式平底板計算問題的簡單實用的辦法。這種新方法對今后的水閘設計計算具有一定的參考價值,從而為水閘整體式平底板的結(jié)構(gòu)設計提供了一種有效實用的思路。

matlab有三十多個工具箱大致可分為兩類：功能型工具箱和領域型工具箱. 功能型工具箱主要用來擴充matlab的符號計算功能、圖形建模仿真功能、文字處理功能以及與 硬件實時交互功能，能用于多種學科。而領域型工具箱是專業(yè)性很強的。如控制系統(tǒng)工具箱(controlsystem toolbox)、信號處理工具箱(signalprocessingtoolbox)、財政金融工具箱(financialtoolbox)等。 下面，將matlab工具箱內(nèi)所包含的主要內(nèi)容做簡要介紹： 1)通訊工具箱(communicationtoolbox)。 令提供100多個函數(shù)和150多個simulink模塊用于通訊系統(tǒng)的仿真和分析 ——信號編碼 ——調(diào)制解調(diào) ——濾波器和均衡器設計 ——通道模型 ——同步 可由結(jié)構(gòu)圖直接生成可應用的c語言源代碼。 2)控

借助matlab優(yōu)化工具箱對尚未具有標準圖的四線鐵路隧道斷面設計進行優(yōu)化。軌面以上隧道斷面采用三心圓形式,選取軌面以上凈空面積s為目標函數(shù),以描述斷面形狀的參數(shù)r1,r2,φ1,φ2,a,b,c為設計變量,通過調(diào)用matlab優(yōu)化工具箱中的功能函數(shù)fmincon搜索目標函數(shù)的最優(yōu)值。

結(jié)合工程實例,介紹了matlab優(yōu)化工具箱在環(huán)衛(wèi)環(huán)衛(wèi)機械優(yōu)化設計中的應用。利用matlab優(yōu)化工具箱求解優(yōu)化問題,不用編寫大量算法程序,提高了設計效率,算法可靠,非常實用。

009-2010學年第二學期研究生課程考核 （讀書報告、研究報告） 考核科目：現(xiàn)代設計方法及理論 學生所在院（系）：機電學院 學生所在學科：機械制造及其自動化 題目：基于matlab的箱形蓋板的優(yōu)化設計 第1頁（共7頁） 基于matlab的箱形蓋板的優(yōu)化 設有一箱體蓋板,已知長度0l=600cm,b=60cm,側(cè)板厚度st=0.5cm,翼板厚度為 ft(cm),高度為h(cm),承受最大的單位載荷q=1000 2/nm,要求在滿足強度,剛度和 穩(wěn)定性等條件下,設計一個重量最輕的結(jié)構(gòu)方案., 解:(1)設計分析根據(jù)力學分析,箱體蓋板的截面慣性矩近似取 22130 2 ffibthth 最大剪應力為 max 1800 2s q thh 最大彎曲應力為 max 4500 2f mh ith 式中

matlab所有工具箱說明 工具箱或模塊名稱模塊說明 *matlabcompiler 把matlab的m文件編譯成dll文件,或exe獨立 應用程序 *matlabc/c++graphicslibrarymatlabc/c++圖形庫 *matlabc/c++mathlibrarymatlabc/c++數(shù)學計算庫 *optimizationtoolbox包含求函數(shù)零點,極值,規(guī)劃等優(yōu)化程序的工具箱 *partialdifferentialequationtoolbox偏微分方程工具箱 *statisticstoolbox包含進行復雜統(tǒng)計分析所需程序的工具箱 *statisticstoolbox統(tǒng)計工具箱 *symbolicmathtoolbox 符號類數(shù)據(jù)的操作和運算工具箱，通過符號數(shù)學工具 箱， matlab用戶可以方便地將數(shù)

文章主要根據(jù)經(jīng)管類高職學生現(xiàn)狀和數(shù)學學科特點,針對目前數(shù)學軟件命令難記、操作不方便等問題,以matlab為開發(fā)平臺,采用窗口、菜單、控件的操作方式,實現(xiàn)了所見即所得的人性化系統(tǒng)設計,使工程運算和數(shù)據(jù)分析的操作變得非常簡單。在教學實踐中的收到較好的教學效果,也為構(gòu)建新的數(shù)學教學模式創(chuàng)造了平臺與接口。

本文在考慮到多軸液壓板掛車拼接要求的條件下,對轉(zhuǎn)向機構(gòu)建立了數(shù)學模型,利用matlab優(yōu)化工具箱對轉(zhuǎn)向機構(gòu)進行優(yōu)化設計,并應用虛擬樣機仿真軟件adams/view建立了多軸掛車的三維轉(zhuǎn)向模型,對各個軸線的轉(zhuǎn)向臂進行了機構(gòu)優(yōu)化設計,優(yōu)化出其最佳鉸接點位置。并對matlab和adams的優(yōu)化結(jié)果進行了分析與比較,選取最優(yōu)結(jié)果。計算結(jié)果已應用到多軸掛車上,驗證了本方法是正確的、實用的。

在機械加工中，機床的工具箱的主要功能在于對機械加工中所使用的各種工具進行整理和存放，為工具的使用提供便利，在一定程度上起到提高工作效率的作用，是機械加工機床的重要組成部分。每一臺機床都有一個工具箱，如果工具箱的設計不合理，就會不利于工具的擺放，對實際的使用也造成不利的影響，甚至造成工具的損壞。對機械加工機床工具箱進行優(yōu)化設計，可以使工具箱的設計更加合理，使用更加方便。本文即對機械加工機床工具箱的優(yōu)化設計進行研究和探討。

介紹了轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的轉(zhuǎn)向原理,在現(xiàn)有的條件下運用雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性,建立轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的數(shù)學模型。最后針對某實車的雙前橋轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu),用adams軟件進行了仿真優(yōu)化,使轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的性能得到提高,驗證了模型的正確性與實用性。