机械设计论文(论文下载)

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1、最优化设计论机电工程学院09140806091408杨晓宇2010.5.27一、空心转动轴试设计一重量最轻的空，《传动轴。空，《传动轴的D、d分别为轴的外径和内径。轴的长度不得小于3mo轴的材料为45钢，密度为7.8x10"kg/mm,弹性模量E=2x103MPa,许用切应力[t]=60MPao轴所受扭矩为M二1.5x106N•mmo分析：设计变量：外径D、内径d、长度/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

2、转切应力：16MD1心4_〃4)空心传动轴的扭切应力：16MDr_^(D4-J4)经整理得:J4-D4+1.27x105D<0（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:!Tlmin设:d>0D-d>0则数学模型为:minf(X)=6.12(D2-d2)lx10“=6.12(%/-%22)x3xlO-6=J4-D4+1.27Dx105=x24-x,4+1.27xl05<02)=154.

3、34D(D-疔2D4-d4D,154.34“X1丿<0g3(X)=3—/=3—x3<0g4(X)=d=x2>0(X)=D—〃=吗—%2〉0clearallx0=[23,19,4];options=optimset(,largescale,/,off,,,display7iter7tolx,/le-6);functionf二myfunl(x)[x,fval,exitflag,output]=fmincon('myfunl,,xO/[],[],[],[],[],[],,confoptions)unfunction[c,ceq]=confun

4、l(x)c=[x(2)A4-x(1)A4+l.27*10e005;154.34*x(l)/(x(l)*4-x(2)A4)-((x(l)-x(2))/x(2))A(3/2);3-x⑶；-x(2);x⑵-x(l)];min/(X)=6.12(D2-1/2)/x10~6ceq=[]；

5、=6.12(%^-%22)x3xIO-6X=33.750512.88303.0000fval=0.1787exitflag=4output=iterations:7funcCount:39stepsize:1algorithm:'medium-scale:SQR

6、Quasi-Newton,line-search'