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时间:2019-09-29
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1、最优化设计论文机电工程学院09140806091408杨晓宇2010.5.27一、空心转动轴试设计一重量最轻的空心传动轴。空心传动轴的D、d分别为轴的外径和内径。轴的长度不得小于3m。轴的材料为45钢,密度为7.8×10-6㎏/㎜,弹性模量E=2×105MPa,许用切应力[τ]=60MPa。轴所受扭矩为M=1.5×106N·mm。分析:设计变量:外径D、内径d、长度l设计要求:满足强度,稳定性和结构尺寸要求外,还应达到重量最轻目的。所设计的空心传动轴应满足以下条件:(1)扭转强度空心传动轴的扭转切应力不得超过许用值,即空心传动轴的扭转切应力:空心传动轴的扭切应力:经整理得
2、:(2)抗皱稳定性扭转切应力不得超过扭转稳定得临界切应力:空心传动轴的扭转稳定的临界切应力为:整理得:(3)结构尺寸设:则数学模型为:clearallx0=[23,19,4];options=optimset('largescale','off','display','iter','tolx',1e-6);functionf=myfun1(x)[x,fval,exitflag,output]=fmincon('myfun1',x0,[],[],[],[],[],[],'confoptions)un1',x=33.750512.88303.0000fval=0.1787ex
3、itflag=4output=iterations:7funcCount:39stepsize:1algorithm:'medium-scale:SQP,Quasi-Newton,line-search'
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