現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

1、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書變截面高速軸的最優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)變截面高速軸的最優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫狻白顑?yōu)化設(shè)計(jì)”的概念和方法；了解“最優(yōu)化設(shè)計(jì)”的建模方法；了解“最優(yōu)化設(shè)計(jì)”問題的解決過程；了解LINGO的編程、方法和求解過程。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)與原理二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)與原理在如圖1所示的變截面軸上，安裝有一個(gè)質(zhì)量為Q的輪子。軸的長(zhǎng)度為3l各段長(zhǎng)度已知，要求解決的問題是確定在滿足動(dòng)力穩(wěn)定性條件下，軸的質(zhì)量最小時(shí)的直

2、徑d1和d2。三、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)原理1選擇設(shè)計(jì)變量。此最優(yōu)化問題有兩個(gè)設(shè)計(jì)變量，即要求確定的軸直徑1d和2d。.2建立目標(biāo)函數(shù)。以軸的質(zhì)量gM作為目標(biāo)函數(shù)，選用材料的密度為p，則目標(biāo)函數(shù)如下：??????22121224gMfxfddldd????????????3.確定約束條件。當(dāng)軸的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到其臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的角速度或橫向振圖1、軸的簡(jiǎn)圖1.運(yùn)行LINGO程序。2.點(diǎn)擊下拉菜單“File”，選擇“New”或者單擊工具欄中的按鈕，根據(jù)

3、數(shù)學(xué)模型，新建一個(gè)優(yōu)化實(shí)例模型LINGOModel.3.在LINGOModel窗口建立模型，輸入以下程序語(yǔ)句：（注意：每一句后面要以分號(hào)“；”作為語(yǔ)句的結(jié)束。冒號(hào)“：”和分號(hào)“；”要在英文狀態(tài)下輸入。）五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng)1、要正確的選擇設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件，并把它們組合在一起，成為一組能準(zhǔn)確地反映優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)表達(dá)式。2、編寫程序時(shí)，每一句后面要以分號(hào)“；”作為語(yǔ)句的結(jié)束。冒號(hào)“：”和分號(hào)“；”要在英文狀態(tài)下輸入。3、

4、所建立的數(shù)學(xué)模型要容易計(jì)算和處理。4、優(yōu)化設(shè)計(jì)建模時(shí)要注意準(zhǔn)確性和易用性。附加實(shí)驗(yàn)題：附加實(shí)驗(yàn)題：1、對(duì)邊長(zhǎng)為3米的正方形鐵板，在四角剪去相等正方形制成無蓋水槽，問如何剪使容積最大？2、求函數(shù)的極小值點(diǎn)。3、求函數(shù)的極小值點(diǎn)。4、在某建筑工地中要制作10000套鋼筋，每套由2.9米、2.1米、1.5米長(zhǎng)鋼筋組成。它們的直徑和材料相同.目前市場(chǎng)上采購(gòu)到同類的鋼筋的長(zhǎng)度每根均為7.4米.問應(yīng)購(gòu)進(jìn)多少7.4米長(zhǎng)的鋼筋才能滿足工程的需要首先分析