优化设计其实也没那么神秘。 我们平时就经常被用于机械零件的设计。 缩小到什么程度才能变厚,减薄到什么程度运用了最优化设计的思想。 现在的大制造商把优化设计应用于各个领域。 因为优化设计可以大幅削减成本和人手。
在很多情况下,我们在进行机械设计时,需要优化很多变量。 在优化过程中,我们使用优化设计的思想。 简要介绍了机械优化设计的思想,并通过简单的案例进行了说明。
优化设计
什么是优化设计? 优化设计是一种从多种方案中选择最佳方案的设计方法。 它以数学优化理论为基础,以计算机为手段,根据设计所需的性能目标建立目标函数,在满足给定各约束条件的前提下,寻求最优设计方案。
一般解释是通过优化算法获得更好目标性能的过程,该过程以数学理论为基础,结合计算机技术方法实现优化。
机械优化设计的一般过程机械优化设计一般分为五个过程
建立优化设计的数学模型是最重要的。 我们必须把我们正在研究的问题,应该优化的问题转换成数学模型。 这样,我们就可以在那之后继续进行分析工作。 数学模型的来源也很多,既有前人总结的理论,也有必须自己总结的。
选择合适的优化方法优化方法的选择也很重要,好的优化方法可以大大减少工作量,所以现在有人专门研究算法。
通过编写程序,只要有数学模型和要优化的变量,就可以编写计算机程序,使计算机实现庞大的优化计算过程。
准备好初始数据,用这部分的初试数据做“开始”,拿到电脑里进行运算。
分析结果计算机得出结果后,我们要对结果进行相应的分析,看我们的理论或直觉理解是否正确。
过程
建立数学模型的原则数学模型的建立关系到你能否优化你的问题。 在此,为了便于参考,大致总结了三个原则。
设计变量的选择无疑是第一位的。 我们正在进行优化设计。 首先考虑设计变量是什么。 在此,强调一个是减少设计变量的个数,另一个是设计变量各自独立。 做好以上两点,变量的选择问题就解决了。
目标函数确定当我们从事设计时,有很多变量需要我们优化。 但是,我们不能全部优化。 我们必须选择重要的指标作为设计变量的指标。
限制这里的限制分为边界限制和性能限制两种。
原则
我认为优化设计工具相对于优化工具的选择,MATLAB是不做的选择。 MATLAB内置的优化工具箱可以解决我们面临的大部分问题。 特别是自己的BP神经网络和其他插件很容易使用。 需要的是掌握MATLAB的基础和一些优化的思想就可以了。
对于从事机械设计工作的你来说,平时能进行最佳设计吗? 请在下面给我发信息进行讨论。
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