资源描述：
《机械优化课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、工件加工任务分配问题一・问题分析某车间有两台机床甲和乙，可用于加工三种工件。假定这两台机床的可用台时数分别为900和1200,三种工件的数量分别为350、400和500,且已知用三种不同机床加工单位数量的不同工件所需的台时数和加工费用（如表2所示），问怎样分配机床的加工任务，才能既满足加工工件的要求，又使总加工费用最低?表2机床加工情况表机床类单位工作所需加工台时数单位工件的加工费用可用台时教型工件1工件2工件3工件1工件2丄TTI屮0.61.213181210900乙0.41.41」191391200设在甲机床上加工工件1、2和
2、3的数量分别为xl、x2和x3,在乙机床上加工工件1、2和3的数量分别为x4、x5和x6。目标函数为:Z二18*xl+12*x2+10*x3+19*x4+13*x5+9*x6(Min)求约束条件用于甲机床的加工台时数不能超过900.即:0.6*xl+l.2*x2+l.3*x3〈二900用于乙机床的加工总台数不能超过1200.即:0.4*x4+l・4*x5+l・l*x6〈二1200另外，对于每种工件，两台机器加工总数也有限制：xl+x4二350（对工件1）x2+x5二400（对工件2）x3+x6二500（对工件3）并且,有：xl,x
3、2,x3,x4,x5,x6>=0二.优化模型综上所述，得目标函数和约束条件如下：minf（x）二18*xl+12*x2+10*x3+19*x4+13*x5+9*x6s.t.0.6*xl+l.2*x2+l.3*x3〈二9000.4*x4+l・4*x5+l・l*x6〈二1200xl+x4二350(3)x2+x5二400(4)x3+x6二500(5)xl,x2,x3,x4,x5,x6〉二0(6)二.源程序使用MATLAB软件解答，调用线性规划函数linprog,过程如下:首先输入下列系数：f=[18;12;10;19;13;9];A=[
4、0.61.21.30000000.41.41.1];b=[900;1200];Aeq=[100100010010001001];beq=[350400500];lb=zeros(6,l)；[x,fval,exitflag,output,lambda]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb)得到结果为：X=350.0000400.00000.00000.00000.0000500.0000fval=1.5600e+04exitflag=1程序运行结杲截图如下:MATLABR2012aFileEditDebugParal
5、lelDesktopWindowHelp❼CurrentFolder:ShortcutsZJHowtoAddZJWhafsNew■・■CommandWindow>>wdsOptimizationt已rminated.x=350.0000400.00000.00000.00000.0000500.0000fval=1.5600巴+04exitflag=nntmit二二.结果分析:可见,在甲机床上加工350个工件1、加工400个工2,在乙机床上加工500个工件3可在满足条件的情况下使总加工费最小。最小费用为17000元。函数收敛正常。
6、二.学习本课程的心得体会机械优化设计将最优化原理和计算机技术应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学技术设计方法。采用这种新的设计方法，人们可以从众多的设计方案屮寻找出最佳的设计方案，从而大大提高设计的效率和质量。因此，优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域，它已广泛应用于各工业部门。在没学习机械优化设计课程之前，我们的每一个设计过程就是人工试凑和定性分析比较的过程，都要被动地重复分析产品的性能，至于每次参数的修改，仅凭经验或直观判断,并不是根据某种理论精确计算出来的。而学习了机械优化设计之后，可以借助计算机，应用一些精确
7、度较高的力学数值分析方法（如有限元等）进行分析计算，并从大量的可行性设计方案屮寻找出…种最优的设计方案，从而实现用理论设计代替经验设计，用精确计算代替近似计算，用优化设计代替一般的安全寿命的可行性设计。总而言之，学习了机械优化设计，使自己收益匪浅，也感谢土老师的耐心教导。二.参考文献【1】孙靖民，来成秋•机械结构优化设计【M】•哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995【2】福克斯RI.工程设计的优化方法【M】.张建中，等译.北京：科学出版社，1981[3]孙靖民，梁迎春.机械优化设计第五版•哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2012【4
8、】席少霖，赵凤治.最优化计算方法【M】•上海：上海科学技术出版社，1979[5]李炳威•结构的优化设计【M】•北京：科学出版社[6]蔡宜三.最优化与最优控制【M】•北京：清华大学出版社
