毕业设计-基于遗传算法的压缩弹簧的优化设计

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1、青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书摘要优化设计的方法有多种，一般的就只是单纯的计算，运用数学方程式对弹簧的各个参数加以优化，后来人们有了更多更新的方法对其进行优化，例如，蚁群算法、Matlab、遗传算法等等。在不同的机构或零件优化设计中，参数的性质也对优化设计有着至关重大的影响。其中变量参数有些是实数，还有些是整数，这就影响了在设计中用到的变量有着不同的选择，可以是实数变量或者整数变量甚至是混合变量。此次论文对压缩弹簧进行优化设计。首先,要确定目标函数与设计变量；其次，确定约束函数；最后，建立数学模型，利用计算机求出优化结果。此次设计运用了vb编程，并且根据弹簧参数特性运用了实数变

2、量进行优化设计。与经验设计方法相比较，采用优化设计方法可节约原材料，并且有效实用。因此，优化设计方法在机械设计行业具有广阔的发展前景。关键词：压缩弹簧；优化设计；遗传算法；整数变量；VB编程49青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书AbstractTherearemanyoptimizationdesignmethods,whicharegenerallytooptimizealltheparametersofaspringbyusingthepurecaculationandmathematicequationandtherearemoreandnewermethodstodoits

3、uchasMatlabgeneticalgorithmandsoonsincethen.Intheoptimizationdesignofthevariousmachineryandcomponents,thecharacteroftheparametertakesagreateffectonthedesign.Therearesomerealnumber,someintegerofallthevariableparameters,whichdecidethechoiceoftheparametersusedincludingrealvariableorintegeralvariabl

4、eandevenmixedvariableinthedesignThepaperdissertatestheoptimationdesignofthecompressingsping.First,ascertaintheobjectfunctionandthedesignvariable;Second,ascertaintherestrictionfunction;Atlast,buildthemathematicmodelandgettheoptimationresultbycomputer.Theauthordoestheoptimationdesignbyutilizingthe

5、VBweaveandbyutilizingtherealvariableaccodingtothecharacterofthevariableofthesping.Comparedwiththeexperientialdesign,usingtheoptimizationdesigncancutdownthecostandisefficientandpractical.Sotheoptimizationdesignownsthewideviewinthemachiningdesign.Keywords:compressingspring;optimizationdesign;genet

6、icalgorithm;integeralvariable;VBweave.49青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书目录摘要IAbstractII目录III第1章绪论11.1课题研究的背景和意义及其研究现状11.2论文主要研究内容3第2章遗传算法的原理及改进42.1遗传算法概述42.2算法的基本步骤52.3遗传算法的基本要点72.4遗传算法的约束问题处理方式112.5遗传算法的发展前景13第3章传动优化数学模型的建立153.1弹簧相关参数的选择确定………………………………………………………………3.2弹簧优化设计数学模型的建立…………………………………………………………第4章齿轮传动

7、优化设计的遗传算法实现方法214.1设计变量的编码214.2群体规模的选择234.3初始解的产生234.4目标函数和适应函数的产生244.5选择复制操作264.6交叉操作274.7变异运算2849青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书4.8终止规则314.9优化算例314.10优化设计程序代码31结论44参考文献45致谢47附录1英文参考资料附录2英文参考资料的中文翻译49青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书第1章绪论1.1课题研究的背景和意