c语言强化设计程序报告

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1、c语程序设计报告学院：机械工程学院班级：XXXXX姓名：XXXXX学号：XXXX基于网格法的蜗杆传动优化设计一•设计题目：基于网格法的蜗杆传动优化设计。蜗杆与涡轮可用来传递空间两交错轴间的运动和动力。由于其具有传动比大且结构紧凑等优点，在各类机械设备的传动系统中应用广泛。设计一普通圆柱蜗杆，C知参数：输入功率P=&8K化蜗杆转速®=960r/min.传动比z=18.由电动机驱动，载荷平衡。蜗杆材料20C,表面硬度HRC»5塔，蜗轮材料为ZQS/ilO-1,离心铸造，蜗杆减速器每H8h,全年按300个工作Fl计，要示工作寿命不低于10年。根据以上条件进行优化设计，通常在满足使用

2、要求的前提下，以结构尺寸是否紧凑、传动效率是否较高作为评判设计优劣的指标，在此以传动中心别具匠心为目标函数：a=m(q+z2)/2=m{q+可)/2式中：d——传动中心距；用一一蜗杆轴向和蜗轮端面模数；9——蜗杆直径系数；习一一蜗杆头数；S——蜗轮齿数；「一一工程传动比；分析：由上式可知传动中心别具匠心与模数、蜗杆直径系数和蜗杆头数有关。此三个参数可作为独立设计变量，即"=〔心兀2,兀3：T二与此相对应，目标函数可写为丿（劝=兀庇+%）/2在进行蜗杆传动设计时，各参数应满足强度和刚度方面的要求，应用网格法可求解这一问题。网格法是约束直接优化方法中较为简单的一种方法，它的基本思

3、想是将可行域分为许多网格，求出满足设计约束的网格点上的目标函数值，比较它们的大小，从中选择函数值最小的网格点。依次循环，直到网格之间的距离达到控制精度，即可得满足精度要求的近似最优解。网格法的算法步骤为:（1）给定目标函数初值•厂（一个足够大的正数）、对应各设计变量星心的等分数和计算精度h严匕L（2）将区间进行"等分，间距为’"，各分点坐标为堺=q+tjhj式中.右=1,2,…m,，共有T个分点:卩二匸［（旳+1）匸I（3）对T个分点按顺序逐一进行可行性检查，放弃那些不满足设计约束g“gS0（21,2,・・"’,）的网格点，计算满足设计约束的网格点所对应的目标函数值/（卅'）

4、，并与目标函数初值广比较，若/（*"）V则ff否则，判别下一个网格点。（4）如果max{Apz=l,2,...n,）＜£则停止计算，八厂即为所求的最优点和最优值。否则取转向步骤（2）继续计算。二•流程图Qi=0三•源程序#include#include#includemain(){doublefun(doublex[20]);intyesorno(intng,doublex

5、20

6、);doublex[20];doublea[20]={2.0,7.0,2.0};doubleb[20]={8.0,25,0,3,0};intn二

7、3;intm[20]={3,6,5};doubleeps=0.1;doublex0[20]={0.2,0.3};doublexmin[20],fmin;doublef0=10.0e5,f;doubleh[20];doublehmax;inti;inti0,i1,i2;intng二10;labl:for(i=0;i

8、+){x[0]=a[0]+i0*h[0];if(yesorno(ng,x)==0)gotolab3;f=fun(x);if(f>二fO)gotolab3;for(i=0;i

9、i]>hmax)hmax=h[i];if(hmax>eps){for(i=0;i

10、heresults:");for(i二0;ivn;i++)printf(,'x[%d]=%10.5e',,i,xmin[i]);printf("f0=%10.5e",fmin);printf("hmax=%10.5e",hmax);retum(O);}intyesorno(intng,doublex[20]){inti；doubleZp,Zl,Z2,Z3,Z4,Z5;intyesorno=1;doublegx[20];gx[0]=-x[0]+2.0;gx[l]=-8.0+x[0];gx⑵