什么是优化设计? 优化设计是一种寻找确定最优设计方案的技术。所谓“最优设计”,指的 是一种方案可以满足所有的设计要求,而且所需的支出(如重量,面积,体 积,应力,费用等)最小。也就是说,最优设计方案就是一个最有效率的方 案 设计方案的任何方面都是可以优化的,比如说:尺寸(如厚度),形状 (如过渡圆角的大小),支撑位置,制造费用,自然频率,材料特性等。实际 上,所有可以参数化的ANSYS选项都可以作优化设计。(关于ANSYS参数

最优化是工程技术、经济管理、科学研究、社会生活中经常到的问题如 结构设计资源分配生产计划运输方案

第一章最优化设计概论 一.引例 二.设计变量 三.目标函数和等值线 四.约束条件 五.最优化设计的数学模型 六.优化计算的迭代方法

以螺旋弹簧的给定刚度变化最小、自振频率最大和质量最小为设计目标,综合考虑优化设计中的随机因素,建立了基于稳健性的多目标优化模型,并在科学计算语言MATLAB中编程求解.通过液压阀螺旋弹簧设计实例的分析说明,多目标稳健优化设计提高了设计目标的稳健性,一定程度上提升了液压阀的动态响应特性

针对矿用自卸车转向系统的转向节臂在使用过程中的多工况受载情况,建立了受载数学模型,并求取了其中的危险受载工况.考虑到各工况之间的主次关系,以模糊评判法对各工况进行权重赋值,以响应面法对各工况目标及约束函数进行响应面模型化,从而得出了转向节臂的多工况优化设计模型.应用Matlab编程求解,最终实现了转向节臂的多工况优化设计,并且通过与单工况优化的对比分析,进一步证实了多工况优化实际应用的合理性及价值

优化设计是60年代初发展起来的一门新学科,它是将最优化原理和计算技术应用于设 计领,为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新的设计方法,人们就可以从 众多的设计方案中寻找出最佳设计方案,从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现 代设计理论和方法的一个重要领,它已广泛应用于各个工业部门。在论中仅对机械优 设计的特点、发展概况、本门课程的主要内容作一简要介绍

以西石门铁矿堑沟底部结构诱导冒落法开采边角残留矿体为背景,对堑沟回采矿石量、金属量、品位等指标进行计算,建立了以采出金属量和采出品位为目标的多目标最优化数学模型.结合残矿开采实际情况,选择采出金属量作为最优化问题的主要目标.利用TCL脚本语言对SURPAC软件进行二次开发,并应用其对最优化问题约束条件下堑沟底部结构空间位置的可行方案进行全因子实验.最后得出采切工程布置的最优方案为:堑沟底部结构位于103.1 m水平,与矿体间距为18.65 m.较原设计方案,最优方案采出金属量提高27.79%

目前设计四辊轧机广泛采用类比法来确定其结构参数,然后进行强度、刚度验算、所得结果不是最佳的。本文采用优化设计方法运用电子计算机设计四辊轧机工作机座结构参数。文中采用两种方案对1700热连轧机精轧机座参数进行优化设计,并与某厂1700热连轧机进行对比,结果表明:在机架重量相同情况下,优化设计后可使工作机座总变形降低9.5%左右;在机座总形相当的情况下可使机架重量减轻16.7%左右

⚫ 背景知识 ⚫ 最优化问题举例 ⚫ 优化问题的数学模型及其分类 ⚫ 最优解与极值点 ⚫ 范数及其相关不等式 ⚫ 多元函数中值公式及其极值 ⚫ 二次函数

以门式刚架结构用钢最少为目标函数,进行满足结构设计规范要求的最优化设计.这种优化设计能够降低结构成本.比传统设计方法效果更好