基于Matlab優(yōu)化工具箱星齒行星傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在研究蝸輪蝸桿傳動(dòng)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,以蝸輪的體積最小為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),提出了利用matlab的優(yōu)化工具箱對(duì)蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法比較,該方法既滿足了強(qiáng)度要求,又大大減小了蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的體積,提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

有密封性要求的螺栓組聯(lián)接被廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械或容器中。為了達(dá)到最少化的消耗螺栓材料,達(dá)到節(jié)約成本的目的,以matlab為平臺(tái),建立了螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)問題的最優(yōu)化問題。

分析了機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)課程的性質(zhì)與特點(diǎn),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(jì)的教學(xué),節(jié)省了編程調(diào)試的時(shí)間,能簡(jiǎn)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(yǔ)言以及優(yōu)化工具,對(duì)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(jì)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(jì)方法能有效解決機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問題。

傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),一般采用作圖法和解析法,作圖法誤差較大,解析法計(jì)算量大。為此,采用matlab優(yōu)化工具箱對(duì)農(nóng)用運(yùn)輸車進(jìn)行轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)前置梯形和后置梯形兩種情況采用了fmincon函數(shù)和ga函數(shù)。通過設(shè)計(jì)實(shí)例的計(jì)算和分析,表明了matlab優(yōu)化工具箱對(duì)于解決農(nóng)用運(yùn)輸車轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì)這類實(shí)際工程約束最優(yōu)求解問題是有效的,而且精度較高,計(jì)算量較小。

針對(duì)整體式轉(zhuǎn)向梯形,對(duì)其空間結(jié)構(gòu)和前輪定位參數(shù)進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化。對(duì)初步選定的轉(zhuǎn)向梯形參數(shù),以外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角相對(duì)誤差建立目標(biāo)函數(shù)模型,利用matlab優(yōu)化工具箱對(duì)目標(biāo)函數(shù)模型進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí),matlab優(yōu)化工具箱通過改變變量參數(shù),即可實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)的整體式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的角接觸球軸承的設(shè)計(jì)是通過反復(fù)的試湊、校核,從而最終確定設(shè)計(jì)方案的,雖能滿足一般要求,但往往不是最佳的設(shè)計(jì)方案。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步地降低角接觸球軸承所受的摩擦阻力和減輕磨損,達(dá)到延長(zhǎng)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(biāo),建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并利用matlab軟件的優(yōu)化工具箱,對(duì)角接觸球軸承進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)果表明達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。

matlab優(yōu)化工具箱在鋼結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化中的應(yīng)用——利用matlab優(yōu)化工具箱對(duì)鋼結(jié)構(gòu)截面進(jìn)行優(yōu)化，具有結(jié)果可靠、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)單、雙軸對(duì)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(jī)變量xi映射為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)隨機(jī)變量yi。從正態(tài)空間中可靠度指標(biāo)β的幾何意義出發(fā),建立了求解可靠度指標(biāo)β的優(yōu)化模型。利用matlab的強(qiáng)大優(yōu)化功能求解該模型,得到可靠度指標(biāo)β及驗(yàn)算點(diǎn)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。

本文介紹了漸開線少齒差行星齒輪傳動(dòng)的原理、計(jì)算方法以及在閥門電動(dòng)裝置上的應(yīng)用。

針對(duì)隨道圍巖力學(xué)參數(shù)中有許多為隨機(jī)變量和其極限狀態(tài)功能函數(shù)高度非線性的特征,應(yīng)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(jì)算了隧道襯砌結(jié)構(gòu)的可靠度.結(jié)果表明:用該方法計(jì)算隨道襯砌結(jié)構(gòu)可靠度,編程簡(jiǎn)單,準(zhǔn)備工作量少,無需將狀態(tài)函數(shù)線性化,計(jì)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(xiàng)目土方調(diào)配的一般數(shù)學(xué)模型,進(jìn)一步提出使用matlab優(yōu)化工具箱解決復(fù)雜線性規(guī)劃問題的方法。結(jié)合某大型公路項(xiàng)目實(shí)際,把土方調(diào)配問題描述為可供求解的數(shù)學(xué)形式,針對(duì)所求解的問題建立數(shù)學(xué)模型,通過對(duì)數(shù)學(xué)模型的研究,建立邊界約束條件,編寫matlab計(jì)算程序。調(diào)用優(yōu)化工具箱linprog函數(shù),解決大型工程項(xiàng)目復(fù)雜的土方調(diào)配問題,獲得優(yōu)化的調(diào)配方案。

介紹了傳統(tǒng)齒輪泵存在的不足和齒輪泵的發(fā)展,提出了3種不同嚙合方式的平衡式行星傳動(dòng)齒輪泵:平衡式外嚙合多齒輪泵、平衡式復(fù)合齒輪泵、平衡式內(nèi)嚙合多齒輪泵,并闡述了3種泵的工作原理。分析了3種不同嚙合方式的平衡式行星傳動(dòng)齒輪泵的流量特性與力學(xué)特性,指出平衡式行星傳動(dòng)齒輪泵從結(jié)構(gòu)上解決了齒輪泵液壓徑向力不平衡的問題,并在大大增大齒輪泵的排量的同時(shí),減小了齒輪泵的流量脈動(dòng),指出了平衡式行星傳動(dòng)齒輪泵是齒輪泵未來的發(fā)展方向。

通過搭建鋼-塑齒輪組合行星傳動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái),對(duì)8種組合系統(tǒng)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)研究。主要研究了組合方式、轉(zhuǎn)速以及負(fù)載等對(duì)鋼-塑齒輪組合行星傳動(dòng)的振動(dòng)與噪聲特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明:組合方式對(duì)行星傳動(dòng)系統(tǒng)輸入軸和輸出軸支承軸承上的動(dòng)載荷影響顯著。塑料齒輪的引入顯著地降低了支承軸承上的動(dòng)載荷;采用sns組合或snn組合可顯著降低傳動(dòng)系統(tǒng)支承軸承上的動(dòng)載荷;各種組合傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲強(qiáng)度均隨轉(zhuǎn)速的升高而增大,組合方式對(duì)降噪效果影響顯著。

在對(duì)刮板輸送機(jī)減速器設(shè)備的工作情況和要求分析的基礎(chǔ)上,對(duì)刮板輸送機(jī)減速器設(shè)備常見的故障形式進(jìn)行了分析,根據(jù)分析結(jié)果和減速器設(shè)備工作的技術(shù)要求,設(shè)計(jì)了一種新型的刮板輸送機(jī)行星架結(jié)構(gòu),并對(duì)該新型行星架結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)工作負(fù)載特性進(jìn)行了計(jì)算,繪制了三維結(jié)構(gòu)模型,并將其導(dǎo)入到ansys仿真分析軟件中對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析。分析結(jié)果表明:該新型減速器行星架結(jié)構(gòu)完全滿足設(shè)計(jì)和使用要求,能夠大幅提高刮板輸送機(jī)減速器的使用可靠性和使用壽命。

結(jié)合工程實(shí)例,介紹了matlab優(yōu)化工具箱在環(huán)衛(wèi)環(huán)衛(wèi)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(shè)計(jì)效率,算法可靠,非常實(shí)用。

matlab工具箱介紹.

matlab有三十多個(gè)工具箱大致可分為兩類：功能型工具箱和領(lǐng)域型工具箱. 功能型工具箱主要用來擴(kuò)充matlab的符號(hào)計(jì)算功能、圖形建模仿真功能、文字處理功能以及與 硬件實(shí)時(shí)交互功能，能用于多種學(xué)科。而領(lǐng)域型工具箱是專業(yè)性很強(qiáng)的。如控制系統(tǒng)工具箱(controlsystem toolbox)、信號(hào)處理工具箱(signalprocessingtoolbox)、財(cái)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(jiǎn)要介紹： 1)通訊工具箱(communicationtoolbox)。 令提供100多個(gè)函數(shù)和150多個(gè)simulink模塊用于通訊系統(tǒng)的仿真和分析 ——信號(hào)編碼 ——調(diào)制解調(diào) ——濾波器和均衡器設(shè)計(jì) ——通道模型 ——同步 可由結(jié)構(gòu)圖直接生成可應(yīng)用的c語(yǔ)言源代碼。 2)控

借助matlab優(yōu)化工具箱對(duì)尚未具有標(biāo)準(zhǔn)圖的四線鐵路隧道斷面設(shè)計(jì)進(jìn)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(biāo)函數(shù),以描述斷面形狀的參數(shù)r1,r2,φ1,φ2,a,b,c為設(shè)計(jì)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(biāo)函數(shù)的最優(yōu)值。

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(dú)立 應(yīng)用程序 *matlabc/c++graphicslibrarymatlabc/c++圖形庫(kù) *matlabc/c++mathlibrarymatlabc/c++數(shù)學(xué)計(jì)算庫(kù) *optimizationtoolbox包含求函數(shù)零點(diǎn),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(jìn)行復(fù)雜統(tǒng)計(jì)分析所需程序的工具箱 *statisticstoolbox統(tǒng)計(jì)工具箱 *symbolicmathtoolbox 符號(hào)類數(shù)據(jù)的操作和運(yùn)算工具箱，通過符號(hào)數(shù)學(xué)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(xué)生現(xiàn)狀和數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn),針對(duì)目前數(shù)學(xué)軟件命令難記、操作不方便等問題,以matlab為開發(fā)平臺(tái),采用窗口、菜單、控件的操作方式,實(shí)現(xiàn)了所見即所得的人性化系統(tǒng)設(shè)計(jì),使工程運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析的操作變得非常簡(jiǎn)單。在教學(xué)實(shí)踐中的收到較好的教學(xué)效果,也為構(gòu)建新的數(shù)學(xué)教學(xué)模式創(chuàng)造了平臺(tái)與接口。

采煤機(jī)在井下使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)搖臂行星頭浮動(dòng)油封處漏油現(xiàn)象,描述了采煤機(jī)搖臂行星頭錐軸承的間隙調(diào)整方法,該方法解決了由于軸承間隙調(diào)整不到位造成的搖臂浮動(dòng)油封漏油和軸承損壞的問題。