現(xiàn)代設計方法學實驗練習題

1、現(xiàn)代設計方法學實驗指導書現(xiàn)代設計方法學實驗指導書變截面高速軸的最優(yōu)化設計實驗變截面高速軸的最優(yōu)化設計實驗一、一、實驗目的實驗目的理解“最優(yōu)化設計”的概念和方法；了解“最優(yōu)化設計”的建模方法；了解“最優(yōu)化設計”問題的解決過程；了解LINGO的編程、方法和求解過程。二、實驗任務與原理二、實驗任務與原理在如圖1所示的變截面軸上，安裝有一個質(zhì)量為Q的輪子。軸的長度為3l各段長度已知，要求解決的問題是確定在滿足動力穩(wěn)定性條件下，軸的質(zhì)量最小時的直

2、徑d1和d2。三、實驗原理三、實驗原理1選擇設計變量。此最優(yōu)化問題有兩個設計變量，即要求確定的軸直徑1d和2d。.2建立目標函數(shù)。以軸的質(zhì)量gM作為目標函數(shù)，選用材料的密度為p，則目標函數(shù)如下：??????22121224gMfxfddldd????????????3.確定約束條件。當軸的旋轉(zhuǎn)速度達到其臨界轉(zhuǎn)速時的角速度或橫向振圖1、軸的簡圖1.運行LINGO程序。2.點擊下拉菜單“File”，選擇“New”或者單擊工具欄中的按鈕，根據(jù)

3、數(shù)學模型，新建一個優(yōu)化實例模型LINGOModel.3.在LINGOModel窗口建立模型，輸入以下程序語句：（注意：每一句后面要以分號“；”作為語句的結(jié)束。冒號“：”和分號“；”要在英文狀態(tài)下輸入。）五、注意事項五、注意事項1、要正確的選擇設計變量、目標函數(shù)和約束條件，并把它們組合在一起，成為一組能準確地反映優(yōu)化設計問題的數(shù)學表達式。2、編寫程序時，每一句后面要以分號“；”作為語句的結(jié)束。冒號“：”和分號“；”要在英文狀態(tài)下輸入。3、

4、所建立的數(shù)學模型要容易計算和處理。4、優(yōu)化設計建模時要注意準確性和易用性。附加實驗題：附加實驗題：1、對邊長為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。3、求函數(shù)的極小值點。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米長鋼筋組成。它們的直徑和材料相同.目前市場上采購到同類的鋼筋的長度每根均為7.4米.問應購進多少7.4米長的鋼筋才能滿足工程的需要首先分析