优化设计上机作业-杨洋

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1、中国地质大学(武汉)优化设计上机实验报告------基于Matlab软件的数学模型分析学院:机械与电子信息学院专业班级:072132班任课老师:陈祯学生姓名:杨洋优化设计上机作业6求解如下最优化问题步骤1:数学模型分析与建立subjectto步骤2:matlab程序编辑clearh=[2-2;-24];f=[-2;-6];a=[11;-12];b=[2;2];lb=[0;0];[x,favl]=quadprog(h,f,a,b,[],[],lb)步骤3:matlab运行结果Warning:Large-scalemethoddoesnotcurrentlysolveth

2、isproblemformulation,switchingtomedium-scalemethod.>Inquadprogat236Optimizationterminated.x=60.80001.2000favl=-7.2000二、某农场拟修建一批半球壳顶的圆筒形谷仓,计划每座谷仓容积为300立方米,圆筒半径不得超过3米,高度不得超过10米。半球壳顶的建筑造价为每平方米150元,圆筒仓壁的造价为每平方米120元,地坪造价为每平方米50元,求造价最小的谷仓尺寸为多少?步骤1:数学模型分析与建立6步骤2:matlab程序编辑(1)新建mubiao2.m文件funct

3、ionf=mubiao(x)f=350*pi*x(1)^2+240*pi*x(1)*x(2);(2)新建zxw2.m文件function[cceq]=zxw(x)c=[];ceq=(2*pi*x(1)^3)/3+pi*x(1)^2*x(2)-300;(3)主程序[xfavl]=fmincon(@mubiao2,[3;3],[],[],[],[],[0;0],[3;10],@zxw2)步骤3:matlab运行结果>Infminconat260Optimizationterminated:first-orderoptimalitymeasurelessthanoption

4、s.TolFunandmaximumconstraintviolationislessthanoptions.TolCon.Activeinequalities(towithinoptions.TolCon=1e-006):lowerupperineqlinineqnonlin1x=3.00008.6103favl=2.9372e+0046三、已知轴一端作用载荷P=1000N,扭矩M=100Nm,轴长不小于8cm,材料的许用弯曲应力为120MPa,许用扭剪应力为80MPa,许用挠度为0.01cm,密度为7.8t/m,弹性模量为200000MPa,设计该轴,使得满足上述

5、条件,且重量最轻。步骤1:数学模型分析与建立6步骤2:matlab程序编辑(1)新建mubiao3.m文件functionf=mubiao3(x);p=7800;f=0.25*pi*p*x(1)*x(2)^2;(2)新建zxw3.m文件function[c,ceq]=zxw3(x)F=1000;M=100;E=200000000000;c=[32*F*x(1)/(pi*x(2)^3)-120*10^6;16*M/(pi*x(2)^3)-80*10^6;64*F*x(1)^3/(3*E*pi*x(2)^4)-10^(-4)];ceq=[];(3)主程序x0=[1;1];

6、A=[-1,0;0,-1];b=[-0.08;0];[x,fval,exitflag,output]=fmincon('mubiao3',x0,A,b,[],[],[],[],'zxw3')6步骤3:matlab运行结果6

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1、中国地质大学(武汉)优化设计上机实验报告------基于Matlab软件的数学模型分析学院:机械与电子信息学院专业班级:072132班任课老师:陈祯学生姓名:杨洋优化设计上机作业6求解如下最优化问题步骤1:数学模型分析与建立subjectto步骤2:matlab程序编辑clearh=[2-2;-24];f=[-2;-6];a=[11;-12];b=[2;2];lb=[0;0];[x,favl]=quadprog(h,f,a,b,[],[],lb)步骤3:matlab运行结果Warning:Large-scalemethoddoesnotcurrentlysolveth

2、isproblemformulation,switchingtomedium-scalemethod.>Inquadprogat236Optimizationterminated.x=60.80001.2000favl=-7.2000二、某农场拟修建一批半球壳顶的圆筒形谷仓,计划每座谷仓容积为300立方米,圆筒半径不得超过3米,高度不得超过10米。半球壳顶的建筑造价为每平方米150元,圆筒仓壁的造价为每平方米120元,地坪造价为每平方米50元,求造价最小的谷仓尺寸为多少?步骤1:数学模型分析与建立6步骤2:matlab程序编辑(1)新建mubiao2.m文件funct

3、ionf=mubiao(x)f=350*pi*x(1)^2+240*pi*x(1)*x(2);(2)新建zxw2.m文件function[cceq]=zxw(x)c=[];ceq=(2*pi*x(1)^3)/3+pi*x(1)^2*x(2)-300;(3)主程序[xfavl]=fmincon(@mubiao2,[3;3],[],[],[],[],[0;0],[3;10],@zxw2)步骤3:matlab运行结果>Infminconat260Optimizationterminated:first-orderoptimalitymeasurelessthanoption

4、s.TolFunandmaximumconstraintviolationislessthanoptions.TolCon.Activeinequalities(towithinoptions.TolCon=1e-006):lowerupperineqlinineqnonlin1x=3.00008.6103favl=2.9372e+0046三、已知轴一端作用载荷P=1000N,扭矩M=100Nm,轴长不小于8cm,材料的许用弯曲应力为120MPa,许用扭剪应力为80MPa,许用挠度为0.01cm,密度为7.8t/m,弹性模量为200000MPa,设计该轴,使得满足上述

5、条件,且重量最轻。步骤1:数学模型分析与建立6步骤2:matlab程序编辑(1)新建mubiao3.m文件functionf=mubiao3(x);p=7800;f=0.25*pi*p*x(1)*x(2)^2;(2)新建zxw3.m文件function[c,ceq]=zxw3(x)F=1000;M=100;E=200000000000;c=[32*F*x(1)/(pi*x(2)^3)-120*10^6;16*M/(pi*x(2)^3)-80*10^6;64*F*x(1)^3/(3*E*pi*x(2)^4)-10^(-4)];ceq=[];(3)主程序x0=[1;1];

6、A=[-1,0;0,-1];b=[-0.08;0];[x,fval,exitflag,output]=fmincon('mubiao3',x0,A,b,[],[],[],[],'zxw3')6步骤3:matlab运行结果6

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