機(jī)械優(yōu)化設(shè)計過程中幾種不匾算法應(yīng)用比較分析

在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計領(lǐng)域針對實體結(jié)構(gòu)的動態(tài)分析計算,采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以提高優(yōu)化收斂速度和精度,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與傳統(tǒng)的數(shù)值方法相結(jié)合具有重要的現(xiàn)實意義。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,cad技術(shù)也得到了快速的發(fā)展與進(jìn)步,將其引入到機(jī)械設(shè)計中,很好的解決了機(jī)械企業(yè)中重復(fù)性設(shè)計多、信息資源的利用率低等問題,而且還能縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,對于企業(yè)而言具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一,它在整個機(jī)械生產(chǎn)中起著非常重要的關(guān)系。本文主要是對cad技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)缺點以及應(yīng)用進(jìn)行簡要的分析。

任何產(chǎn)品在投放市場之前會經(jīng)歷市場調(diào)查、產(chǎn)品策劃、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)這幾個環(huán)節(jié),其中產(chǎn)品設(shè)計無疑是最關(guān)鍵的一項。通過大量的市場調(diào)研和產(chǎn)品策劃,設(shè)計人員根據(jù)一些必要因素,進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計最終投放市場,最后根據(jù)市場反饋進(jìn)行修改。但是隨著社會科技的發(fā)展,這類設(shè)計還是存在浪費(fèi)人力、重復(fù)設(shè)計等問題。機(jī)械設(shè)計同樣也存在此類問題,隨后優(yōu)化設(shè)計的概念被人們提及出來。本文淺析研究機(jī)械優(yōu)化設(shè)計在工程教育中的方法,以期能為機(jī)械優(yōu)化設(shè)計在工程教育中的方法提供參考。

介紹工程機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的背景，ansys有限元分析軟件的概況和用ansysworkbench模塊進(jìn)行優(yōu)化分析的流程以及在工程機(jī)械優(yōu)化設(shè)計中的意義，并舉例說明ansysworkbench模塊在工程機(jī)械中的應(yīng)用。通過實踐應(yīng)用，得出的結(jié)論是：ansysworkbench優(yōu)化設(shè)計模塊大大縮短了工程機(jī)械設(shè)計人員的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計周期，提高了設(shè)計效率。

機(jī)械優(yōu)化設(shè)計是涵蓋了多方面理論的現(xiàn)代設(shè)計方法,它在機(jī)械工業(yè)、汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)等多個領(lǐng)域都有著深入的應(yīng)用。為此,本文將從機(jī)械優(yōu)化設(shè)計概念解讀入手,具體分析機(jī)械優(yōu)化設(shè)計基本思路構(gòu)想,研究優(yōu)化設(shè)計方法有效性的甄別準(zhǔn)據(jù),并就現(xiàn)階段機(jī)械優(yōu)化設(shè)計軟件的發(fā)展情況進(jìn)行探究,以供參考。

材料的選擇與應(yīng)用是機(jī)械設(shè)計中的重要內(nèi)容,其關(guān)系著機(jī)械產(chǎn)品的性能及使用壽命,尤其是部分機(jī)械產(chǎn)品對材料各項參數(shù)要求較高,需設(shè)計人員綜合分析,保證選擇材料的合理性與科學(xué)性.本文對機(jī)械材料相關(guān)知識作簡單分析,提出機(jī)械設(shè)計過程中機(jī)械材料選擇與應(yīng)用策略,以供參考.

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷提升,人類社會的發(fā)展也對各個領(lǐng)域提出了新的更高的要求,當(dāng)然機(jī)械設(shè)計也不例外。機(jī)械材料的選擇與應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計中扮演著十分關(guān)鍵的角色,隨著社會發(fā)展的需要,社會各界的不同領(lǐng)域?qū)υ摲矫娴年P(guān)注程度逐漸提升。當(dāng)前,如何做好機(jī)械設(shè)計中機(jī)械材料的選擇與應(yīng)用已經(jīng)成為廣大機(jī)械設(shè)計人員首要解決的問題。本文由其中蘊(yùn)含的重要意義著手,詳細(xì)的闡述了機(jī)械設(shè)計中機(jī)械材料的選擇與應(yīng)用以及注意事項,具有一定借鑒作用和實際意義。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，科學(xué)技術(shù)的不斷提升使得機(jī)械工程設(shè)計應(yīng)用更加廣泛，從而使機(jī)械制造行業(yè)在社會經(jīng)濟(jì)中占據(jù)了重要地位。雖然機(jī)械工程取得了一定進(jìn)步，但是也衍生出機(jī)械設(shè)計材料浪費(fèi)的問題。研究主要是對機(jī)械設(shè)計過程中機(jī)械材料的選擇和應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

在機(jī)械制造過程中,最重要的部分就是進(jìn)行機(jī)械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用,選擇機(jī)械設(shè)計材料決定機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量,并且可以實現(xiàn)機(jī)械制造可持續(xù)發(fā)展.因此,機(jī)械材料的選擇與應(yīng)用一直成為機(jī)械制造行業(yè)主要關(guān)注問題.首先,在選擇材料時應(yīng)關(guān)注材料的使用范圍和實用性,其次,就要考慮材料的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益,以節(jié)約生產(chǎn)成本和保護(hù)環(huán)境為主,只有這樣才能實現(xiàn)我國機(jī)械行業(yè)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,提高廣大人民的生活質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,為我國綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)巨大力量.

文章結(jié)合機(jī)械設(shè)計的發(fā)展需求,闡述機(jī)械材料的發(fā)展現(xiàn)狀,歸納總結(jié)出機(jī)械材料的選取及應(yīng)用問題,以提升機(jī)械設(shè)計的水平。

設(shè)計機(jī)械時，必須要對設(shè)計材料進(jìn)行合適地選擇，將科學(xué)制造工藝有效運(yùn)用到生產(chǎn)中，從而使節(jié)能和環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)之間的效益進(jìn)行統(tǒng)一，機(jī)械設(shè)計向可持續(xù)發(fā)展的方展開展。

分析機(jī)械制造的過程中如何選擇材料,需要注意的問題及具體實際應(yīng)用。提出材料的選擇與應(yīng)用策略。

針對于機(jī)械設(shè)計而言，需要重視的首要問題，就是對機(jī)械材料的選擇，必須要按照配置零件的合理性來選擇零件，同時，零件必須要與配合性要求相符合。因此，研究和分析機(jī)械設(shè)計材料的應(yīng)用和選技非常有必要。

近年來，我國機(jī)械制造業(yè)發(fā)展迅速，一定程度上推動我國工業(yè)化進(jìn)程。眾所周知，機(jī)械制造業(yè)涉及諸多環(huán)節(jié)，其中設(shè)計環(huán)節(jié)決定著機(jī)械產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程及生產(chǎn)質(zhì)量，尤其機(jī)械材料的選擇是機(jī)械設(shè)計的重中之重，受到機(jī)械設(shè)計業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。

項目教學(xué)是一種以問題為導(dǎo)向的教學(xué)模式,而教學(xué)項目設(shè)計是項目教學(xué)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié).針對《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計》課程特點及教學(xué)中存在的問題,以提高學(xué)生對理論知識的運(yùn)用能力為目標(biāo),選取一個帶傳動和鏈傳動兩級傳動的優(yōu)化設(shè)計為教學(xué)項目,建立了優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型,包括目標(biāo)函數(shù)、約束條件等.應(yīng)用excel軟件,按照圖表數(shù)據(jù)化、模型實現(xiàn)和解算等步驟實現(xiàn)對優(yōu)化設(shè)計模型的求解.該軟件對解決優(yōu)化設(shè)計問題具有建模過程簡單、優(yōu)化設(shè)計計算速度快、設(shè)計資料可讀性高、設(shè)計自動化水平高等優(yōu)點,可以大大提高設(shè)計人員的設(shè)計效率,為優(yōu)化設(shè)計的工程應(yīng)用提供了新的借鑒思路.該教學(xué)項目“教、學(xué)、做”相結(jié)合,突出學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和解決實際問題的能力.

分析了機(jī)械優(yōu)化設(shè)計課程的性質(zhì)與特點,討論了課程教學(xué)中存在的問題,將matlab優(yōu)化工具箱用于機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的教學(xué),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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā),解決問題的能力得到增強(qiáng),教學(xué)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(xì)致的說明,在優(yōu)化設(shè)計理論的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一種優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,主要是以人字架機(jī)構(gòu)的質(zhì)量最小為目標(biāo)函數(shù),該設(shè)計方法能有效解決機(jī)械優(yōu)化設(shè)計中存在的問題。

提出了應(yīng)用于機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的一種改進(jìn)遺傳算法,通過在遺傳算法中引入修復(fù)過程,將機(jī)械設(shè)計中不滿足約束條件的解轉(zhuǎn)化為滿足約束條件,經(jīng)過一代代進(jìn)化,最后得到問題的最優(yōu)解。并和已有改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行分析比較和實驗驗證,證實該算法在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計中使用簡單且高效。

高等工程教育正經(jīng)歷著巨大的變革,cdio的教育理念正逐步被人們接受。而機(jī)械優(yōu)化設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)選修課程,在教學(xué)中引入cdio的教育理念,讓學(xué)生主動探尋優(yōu)化算法的本質(zhì)、實踐優(yōu)化算法、與實際機(jī)械工程問題的結(jié)合和運(yùn)用。精選二個項目加以教學(xué)實施和實踐,取得了良好的教學(xué)效果。

針對各種優(yōu)化算法,用vb開發(fā)了用于進(jìn)行機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的軟件,該軟件基于windows系統(tǒng),以visualbasic的窗體界面為工作平臺;并用其中3種具有代表性的優(yōu)化設(shè)計方法進(jìn)行了一頂計算分析。實例對比分析表明了該軟件分析的可靠性和準(zhǔn)確性。

機(jī)械優(yōu)化設(shè)計方法是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計過程中尋求最優(yōu)化設(shè)計的一種重要手段。利用vb作為開發(fā)平臺,以常用的最優(yōu)化計算方法為基礎(chǔ),開發(fā)適用于機(jī)械設(shè)計過程中的優(yōu)化軟件,運(yùn)用該軟件能夠滿足機(jī)械設(shè)計過程中的優(yōu)化要求。

從bp網(wǎng)絡(luò)的工作原理出發(fā),利用多水平正交表選取bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本,通過正向傳播和誤差反向傳播建立bp網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對二級減速器bp網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了結(jié)構(gòu)修正與優(yōu)化計算。實驗表明在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計領(lǐng)域針對實體結(jié)構(gòu)的動態(tài)分析計算,采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以提高了優(yōu)化收斂速度和精度,這表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與傳統(tǒng)的數(shù)值方法相結(jié)合的方法具有重要的現(xiàn)實意義。