《計(jì)算機(jī)繪圖》《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

《《計(jì)算機(jī)繪圖》《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《計(jì)算機(jī)繪圖》《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、精品資料推薦 《三維實(shí)體造型》 《計(jì)算機(jī)繪圖》 《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)》 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 23 〈〈三維實(shí)體造型》 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 、夕4- 刖百 實(shí)驗(yàn)是掌握科學(xué)技術(shù)的重要手段。通過(guò)《三維實(shí)體造型》課程實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生受到實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練，加深對(duì)三維實(shí)體造型方法的理解，掌握用ProE軟件進(jìn)行實(shí)體造型的基本技能，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。 本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)一，草繪截面；實(shí)驗(yàn)二，創(chuàng)建零件特征模型；實(shí)驗(yàn)三，創(chuàng)建裝配體模型；實(shí)驗(yàn)四，工程圖的生成與編輯。 目錄 實(shí)驗(yàn)一草繪截面 實(shí)驗(yàn)二創(chuàng)建零件特征模型 實(shí)驗(yàn)三創(chuàng)建裝配體模型 實(shí)驗(yàn)四工程圖的生成與編輯 實(shí)驗(yàn)一草繪截面

2、 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1) 了解Pro/E軟件的安裝方法； (2) 熟悉Pro/E軟件的草繪和三維模型創(chuàng)建界面； (3) 掌握零件截面的草繪方法； 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)備 Pro/E軟件、高檔HP計(jì)算機(jī)。 3．實(shí)驗(yàn)方法 草繪、約束 4．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1)熟悉Pro/E軟件界面 (2)繪制一個(gè)截面草圖——吊鉤平面圖 5. 實(shí)驗(yàn)步驟 (1) )進(jìn)入Pro/E軟件界面，熟悉界面各區(qū)域； (2) 由“新建”進(jìn)入草繪界面，熟悉各圖元繪制、尺寸標(biāo)注與編輯、約束等工具 (3) 按先已知線段，再中間線段，后連接線段；先直線后弧線的順序繪制吊鉤 注意：靈活使用約束方法將大大提高繪圖速度。 6.

3、考核要求 當(dāng)場(chǎng)評(píng)定成績(jī)。根據(jù)操作規(guī)范情況、草圖質(zhì)量給出優(yōu)、良、中、及格和不及格，并及時(shí) 登記成績(jī)。 實(shí)驗(yàn)二創(chuàng)建零件特征模型 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1) 熟悉三維模型創(chuàng)建界面； (2) 掌握各種三維零件特征模型的創(chuàng)建方法； ( 3)掌握零件表面渲染方法； ( 4)掌握基準(zhǔn)點(diǎn)、軸、面的創(chuàng)建方法； (5) 培養(yǎng)學(xué)生的空間構(gòu)思能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)備 Pro/E軟件、高檔HP計(jì)算機(jī)。 3．實(shí)驗(yàn)方法 拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、圓角、拔模、渲染、創(chuàng)建基準(zhǔn)。 4．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用各種方法創(chuàng)建：連桿、瓶口座、酒瓶、法蘭盤(pán)、斜面模型、沙發(fā)、變形接頭、吊鉤、 螺栓、斜孔模型 5. 實(shí)驗(yàn)步

4、驟 (1) 由“新建”—“零件”進(jìn)入零件建模界面 (2)用拉伸方法創(chuàng)建： ① 連桿模型； ② 兩圓柱筒相貫?zāi)Ｐ汀耐ü芙宇^(自行設(shè)計(jì))。 (3)用旋轉(zhuǎn)法、圓角等方法創(chuàng)建： ③ 瓶口座模型； ④ 酒瓶模型。要求結(jié)構(gòu)合理，比例協(xié)調(diào)，具有觀賞性(自行設(shè)計(jì))。 (4)用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、圓角、陣列、渲染方法創(chuàng)建： ① 12孔均布的法蘭盤(pán)模型； ② 縱向和橫向尺寸按一定規(guī)律變化的階梯模型。 (5)用創(chuàng)建筋和拔模特征方法創(chuàng)建：斜面模型 (6) 用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、圓角、陣列、渲染方法創(chuàng)建：沙發(fā)模型沙發(fā)或椅子，要求結(jié) 構(gòu)合理，比例協(xié)調(diào)，美觀大方，實(shí)用性強(qiáng)(自行設(shè)計(jì))。 (7) 用

5、掃描和混合方法創(chuàng)建： ① 變形接頭模型； ② 吊鉤。要求結(jié)構(gòu)合理，比例協(xié)調(diào)，實(shí)用性強(qiáng)(自行設(shè)計(jì))； (8)用拉伸或旋轉(zhuǎn)、螺旋掃描、基準(zhǔn)特征方法創(chuàng)建： ① 螺栓模型； ② 斜孔模型。要求結(jié)構(gòu)合理，比例協(xié)調(diào)(自行設(shè)計(jì))。 6.考核要求： 提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告共7分和電子文檔。根據(jù)評(píng)分細(xì)則給出優(yōu)、良、中、及格和不及格，并 及時(shí)登記成績(jī)。 實(shí)驗(yàn)三創(chuàng)建裝配體模型 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1) 熟悉裝配體模型創(chuàng)建界面； (2) 掌握三維裝配體的裝配方法； 3)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)備 Pro/E軟件、高檔HP計(jì)算機(jī)。 3．實(shí)驗(yàn)方法 移動(dòng)、匹配、對(duì)齊、相切。 4. 實(shí)驗(yàn)

6、內(nèi)容 自行設(shè)計(jì)創(chuàng)建一個(gè)4個(gè)有以上零件并有螺紋連接的裝配體模型。 5. 實(shí)驗(yàn)步驟 （1） 創(chuàng)建各零件模型； （2）由“新建”—“組件”進(jìn)入裝配界面； （3）創(chuàng)建裝配體； （4）進(jìn)行干涉檢查。 6. 考核要求 （1） 要求結(jié)構(gòu)合理，比例協(xié)調(diào)，有實(shí)用性。 （2） 提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和電子文檔。 （3） 根據(jù)操作規(guī)范情況、模型的質(zhì)量以及是否有創(chuàng)新給出優(yōu)、良、中、及格和不及格。 實(shí)驗(yàn)四工程圖樣的生成和編輯 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? （1） 熟悉工程圖模塊界面； （2） 掌握工程圖生成方法； （3）熟練編輯工程圖。 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)備 Pro/E軟件、高檔HP計(jì)算機(jī)。 3．實(shí)驗(yàn)方法 插入普通

7、視圖、鎖定、移動(dòng)、草繪。 4．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 將實(shí)驗(yàn)三中所創(chuàng)建的裝配體生成二維工程圖，并對(duì)其進(jìn)行編輯；將該圖樣轉(zhuǎn)換為 AutoCAD并進(jìn)行修改與完善。 5. 實(shí)驗(yàn)步驟 （ 1）由“新建”—“繪圖”進(jìn)入工程圖界面； （ 2）創(chuàng)建三視圖； （ 3）創(chuàng)建局部視圖和局部放大圖； （ 4）創(chuàng)建剖視圖； （ 5）將工程圖轉(zhuǎn)換至AutoCAD中，修改尺寸并保存。 6. 考核要求 （ 1）提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和電子文檔； （ 2）根據(jù)操作規(guī)范情況、圖紙的質(zhì)量給出優(yōu)、良、中、及格和不及格，并及時(shí)登記成績(jī)。 《計(jì)算機(jī)繪圖》 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 全臘珍編 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 、夕4- 刖百 實(shí)驗(yàn)是掌

8、握科學(xué)技術(shù)的重要手段。通過(guò)《計(jì)算機(jī)繪圖》課程實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生受到實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練，加深對(duì)圖學(xué)基本概念理解，掌握計(jì)算機(jī)繪圖的基本技能，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。 本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)一，繪圖設(shè)置；實(shí)驗(yàn)二，工程圖的繪制與編輯。 教學(xué)實(shí)驗(yàn)須知 為了確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，達(dá)到預(yù)定的目的，應(yīng)做到下列幾點(diǎn)： 一、作好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作 1．預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，明確本次實(shí)驗(yàn)的目的，方法和步驟。 2．復(fù)習(xí)教材，弄清本次實(shí)驗(yàn)有關(guān)的知識(shí)原理。 二、遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度： 1．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)肅認(rèn)真，保持安靜和整潔，不準(zhǔn)亂拋紙屑，不隨地吐痰。 2．愛(ài)護(hù)設(shè)備及儀器，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。 3．凡與本次實(shí)驗(yàn)無(wú)

9、關(guān)的設(shè)備及儀器切勿任意動(dòng)用。 4．實(shí)驗(yàn)完畢后，應(yīng)將設(shè)備及儀器恢復(fù)到原來(lái)正常狀態(tài)。 三、認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)： 1．注意聽(tīng)好指導(dǎo)教師對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的講解，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)有嚴(yán)格的科學(xué)作風(fēng)， 認(rèn)真細(xì)致地按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中所要求的實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行。 2．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)注意觀察分析所繪圖樣，若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)總 結(jié)。 3．教學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作技能的重要環(huán)節(jié)，因此每個(gè)學(xué)生務(wù)必自己 動(dòng)手，完成所有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。 4．每次實(shí)驗(yàn)后一定要認(rèn)真地，獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，交指導(dǎo)老師批改。 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 按學(xué)校統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 實(shí)驗(yàn)原理、主要設(shè)備器材、實(shí)驗(yàn)步驟及

10、圖紙。 五、實(shí)驗(yàn)成績(jī) 1．根據(jù)學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)的態(tài)度和表現(xiàn)，在教師批閱完實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基礎(chǔ)上，按 優(yōu)、良、中、及格、不及格五級(jí)評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)。 2．未完成所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)成績(jī)不合格者，應(yīng)補(bǔ)做或重作實(shí)驗(yàn)，否則不 準(zhǔn)參加本課程的期終考試。 3．本課程的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，按比例計(jì)入本課程考試的總評(píng)成績(jī)。 目錄 實(shí)驗(yàn)一繪圖設(shè)置 實(shí)驗(yàn)二工程圖繪制與編輯 實(shí)驗(yàn)一繪圖設(shè)置 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1) 掌握AutoCAD圖層設(shè)置方法； (2) 熟練掌握尺寸和文字的設(shè)置、標(biāo)注與編輯； (3) 掌握?qǐng)D塊設(shè)置方法； 2．實(shí)驗(yàn)儀器 AutoCAD軟件，品牌P4計(jì)算機(jī)。 3．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1) AutoCA

11、D圖層設(shè)置； (2) 簡(jiǎn)單圖形繪制； (3) 尺寸和文字的設(shè)置、標(biāo)注與編輯； (4) 分別設(shè)置1個(gè)表面粗糙度符號(hào)和1個(gè)標(biāo)題欄圖塊； 4．實(shí)驗(yàn)方法 集中講解和個(gè)別輔導(dǎo)。 5．實(shí)驗(yàn)步驟 第一步進(jìn)入AutoCAD界面，熟悉各工具的作用； 第二步選擇合適的模版； 第三步進(jìn)行圖層設(shè)置； 第四步熟悉各項(xiàng)繪圖工具，進(jìn)行簡(jiǎn)單圖形繪制； 第五步文字設(shè)置、尺寸設(shè)置； 第六步繪制一個(gè)平面圖形并進(jìn)行文字與尺寸標(biāo)注和編輯； 第七步繪制1個(gè)表面粗糙度符號(hào)和1個(gè)標(biāo)題欄，并設(shè)置為塊。 6．考核要求 本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目8學(xué)時(shí)，分兩次課進(jìn)行，第一次課熟悉各項(xiàng)命令和工具的使用； 第二次課繪制1個(gè)標(biāo)高符號(hào)和1

12、個(gè)標(biāo)題欄，設(shè)置為塊，并當(dāng)場(chǎng)評(píng)定成績(jī)，根據(jù)各 項(xiàng)設(shè)置速度和質(zhì)量給出優(yōu)、良、中、及格、不及格。 實(shí)驗(yàn)二工程圖繪制與編輯 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1) 精確繪制與編輯圖形； (2) 熟練掌握尺寸和文字的設(shè)置、標(biāo)注與編輯； (3) 熟練掌握工程圖的繪制與編輯。 2．實(shí)驗(yàn)儀器 AutoCAD軟件，品牌P4計(jì)算機(jī)。 3 .實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 繪制建筑類(lèi)的工程圖樣3張； 4 .實(shí)驗(yàn)方法 集中講解和個(gè)別輔導(dǎo)。 5 .實(shí)驗(yàn)步驟 第一步進(jìn)入AutoCAD界面； 第二步設(shè)置圖層、文字和標(biāo)注樣式； 第三步建筑類(lèi)工程圖樣的繪制與編輯。 6 .考核要求 本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目12學(xué)時(shí)，3張工程圖樣分三次課進(jìn)行，三次

13、課均當(dāng)場(chǎng)評(píng)定成績(jī),根據(jù)各項(xiàng)設(shè)置速度和質(zhì)量給出優(yōu)、良、中、及格、不及格。 編寫(xiě)人：全臘珍 《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)》 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 陶棟材吳明亮編 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 實(shí)驗(yàn)規(guī)則 1 .上實(shí)驗(yàn)課前，學(xué)生必須復(fù)習(xí)教科書(shū)有關(guān)章節(jié)，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。了解本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 要求、方法和步驟。 2 .學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課必須帶上實(shí)驗(yàn)有關(guān)的東西，按規(guī)定時(shí)間進(jìn)入機(jī)房。不得遲到早退和缺席。有特殊原因必須請(qǐng)假。 3 .進(jìn)入實(shí)驗(yàn)后要保持安靜，不高聲談笑、打鬧，不準(zhǔn)抽煙及亂扔紙屑臟物。 4 .學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守設(shè)備操作規(guī)程，防止發(fā)生事故。計(jì)算機(jī)發(fā)生故障應(yīng)立即報(bào)告指導(dǎo)教師處理，不準(zhǔn)私自亂拆。 5 .學(xué)生在實(shí)驗(yàn)

14、過(guò)程中，必須獨(dú)立思考、認(rèn)真進(jìn)行編程調(diào)試，不得馬虎從事，不得抄襲別人的程序。 6 .實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，當(dāng)場(chǎng)請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查驗(yàn)收程序及結(jié)果，并將所有計(jì)算機(jī)正常關(guān)機(jī)，整理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查同意后，方可離開(kāi)機(jī)房。 1、總論1 2、實(shí)驗(yàn)一優(yōu)化方法編程2 3、實(shí)驗(yàn)二優(yōu)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用11 總論 一、實(shí)驗(yàn)基本要求 1、理論知識(shí)要求 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是二十世紀(jì)六十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種新的設(shè)計(jì)方法，它建立在近代數(shù) 學(xué)最優(yōu)化方法與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，成為解決復(fù)雜設(shè)計(jì)問(wèn)題的一種有效的工具。它是 一門(mén)跨學(xué)科的課程，橫跨了機(jī)械設(shè)計(jì)，計(jì)算數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等學(xué)科。因而要求同學(xué)有較好 的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

15、，尤其高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)能運(yùn)用自如，能理解最優(yōu)化計(jì)算方法的基本原理；有 較好的力學(xué)基礎(chǔ)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，能建立簡(jiǎn)單的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型；有較好的計(jì)算機(jī)知 識(shí)基礎(chǔ)，精通一門(mén)高級(jí)編程語(yǔ)言，能上機(jī)編制程序。 2、實(shí)驗(yàn)時(shí)的基本要求 實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生必須復(fù)習(xí)教科書(shū)有關(guān)章節(jié)，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求、方? 和步驟。實(shí)驗(yàn)中，不上網(wǎng)聊天、玩游戲；不交頭接耳、隨意走動(dòng)。 二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、加深對(duì)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的基本理論和算法步驟的理解。 2 、掌握幾種常用的最優(yōu)化計(jì)算方法。 3 、能運(yùn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)編程上機(jī)解答，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立編制、調(diào)試計(jì)算機(jī)程序的能力。 4 、培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)

16、方法解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 三、實(shí)驗(yàn)軟件及設(shè)備 1、一種應(yīng)用軟件，如VisualBasic6.0、C++或VC++。（本書(shū)以VisualBasic6.0為基礎(chǔ) 進(jìn)行上機(jī)指導(dǎo)） 2、計(jì)算機(jī)各一臺(tái)。 3、投影機(jī)一臺(tái)。 四、注意事項(xiàng) 上機(jī)過(guò)程中，隨時(shí)保存，以免程序運(yùn)行調(diào)試死機(jī)時(shí)丟失數(shù)據(jù)。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告采用口頭報(bào)告的形式，程序調(diào)試運(yùn)行后，直接報(bào)告以下內(nèi)容： 1、簡(jiǎn)述優(yōu)化方法的基本原理，根據(jù)程序框圖簡(jiǎn)述其算法步驟。 2、運(yùn)行所編制的優(yōu)化方法程序，得出考核題的答案。 實(shí)驗(yàn)一優(yōu)化方法編程 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中優(yōu)化方法有多種，由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制，學(xué)生可從一下優(yōu)化方法

17、中任選 兩種，進(jìn)行編程、調(diào)試和運(yùn)行，學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)。 1) 外推法、黃金分割法程序的編制和解題 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、明確常用一維搜索方法的種類(lèi)和數(shù)值尋優(yōu)方法。 2、理解掌握外推法的基本原理及程序框圖，能編外推法程序確定考核題的搜索區(qū)間。 3、理解掌握黃金分割法的基本原理及程序框圖，能編黃金分割法程序求解考核題的最優(yōu)解。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、用外推法確定函數(shù)f()=22-4+8的單谷區(qū)間，取初始點(diǎn)1=0,h0=0.1o 2、用黃金分割法求函數(shù)f()=32+6+4的最優(yōu)點(diǎn)，已知單谷區(qū)間：［-3,4］單谷區(qū)間,=0.4。 三、實(shí)驗(yàn)步驟及程序框圖 1、作好上機(jī)時(shí)的準(zhǔn)備工作。 了解本次實(shí)

18、驗(yàn)的內(nèi)容，熟悉外推法確定搜索區(qū)間的基本原理、算法步驟，如圖1所示; 熟悉黃金分割法求函數(shù)最優(yōu)點(diǎn)的基本思路。如圖2所示 a）正向搜索 b）反向搜索 圖1外推法的基本原理 圖2黃金分割法 2、編制外推法和黃金分割法程序。 1）建立可操作性的頁(yè)面及其各控件屬性。例：如圖3所示。 2）定義函數(shù)和變量數(shù)據(jù)類(lèi)型。 3）根據(jù)程序框圖編制程序。程序框圖如圖4所示。 4）運(yùn)行調(diào)試，輸出運(yùn)行結(jié)果。如圖5所示。 四、實(shí)驗(yàn)分析與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 分析實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果是否正確，得到的優(yōu)化值是否與理論值相符合。當(dāng)場(chǎng)作出實(shí)驗(yàn)口頭報(bào) 告。可進(jìn)一步優(yōu)化工作界面或程序，使它具有通用性。

19、 圖3外推法和黃金分割法的工作界面 圖1外推法程序框圖 圖2黃金分割法程序框圖 圖4外推法和黃金分割法的程序框圖 ；確定函數(shù)Eg)二以北丁4a■+呂的單谷區(qū)間! 外推法確定搜索區(qū)間為: [4 , 1.&] 年外推法 圖5外推法和黃金分割法的運(yùn)行結(jié)果 2) 二次插值法程序的編制和解題 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 理解掌握二次插值法的基本原理及程序框圖，能編二次插值法程序求解考核題的最優(yōu) 解。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用二次插值法求函數(shù)f()2(f2)的最優(yōu)點(diǎn)，已知單谷區(qū)間[1,3],收斂精度2 =0.2o 四、實(shí)驗(yàn)步驟及程序框圖 1、作好上機(jī)時(shí)的準(zhǔn)備工作。 了解本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，

20、熟悉二次插值法求函數(shù)最優(yōu)點(diǎn)的基本思路(如圖6所示)： 利用函數(shù)y=f()在單谷區(qū)間中的三點(diǎn)作出如下二次函數(shù): P()3q82 根據(jù)公式插入點(diǎn)p,p為y=f()極小點(diǎn)*的近似解。如果區(qū)間長(zhǎng)度|3-1|足夠小，則 由Ip_* 3-1|便得出我們所要求的近似極小點(diǎn)*p。如果不滿(mǎn)足上述要求, a）第一次迭代b）第二次迭代 圖6二次插值法 2、編制二次插值法程序。 1）建立可操作性的頁(yè)面及其各控件屬性。例：如圖7所示。 2）定義函數(shù)和變量數(shù)據(jù)類(lèi)型。 3）根據(jù)程序框圖編制程序。程序框圖如圖8所示。 4）

21、運(yùn)行調(diào)試，輸出運(yùn)行結(jié)果。如圖9所示。 圖7二次插值法的工作界面 圖8二次插值法程序框圖 圖9二次插值法的運(yùn)行結(jié)果 四、實(shí)驗(yàn)分析與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 分析實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果是否正確，得到的優(yōu)化值是否與理論值相符合。當(dāng)場(chǎng)作出實(shí)驗(yàn)口頭報(bào) 告?？蛇M(jìn)一步優(yōu)化工作界面或程序，使它具有通用性。 最速下降法程序的編制和解題 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 理解掌

22、握最速下降法的基本原理及程序框圖，能編最速下降法程序求解考核題的最優(yōu) 解。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 編程用最速下降法求y=sin(x1)+cos(x1)+sin(x2)+cos(x2)+sin(x1)*cos(x2)的最優(yōu)解 四、實(shí)驗(yàn)步驟及程序框圖 1、作好上機(jī)時(shí)的準(zhǔn)備工作。 了解本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，熟悉最速下降法求函數(shù)最優(yōu)點(diǎn)的基本思路(如圖10所示)。 關(guān)鍵點(diǎn)：取負(fù)梯度方向作為搜索方向，xk1xkkf(xk)；在最速下降法中相鄰兩個(gè) 搜索方向相互垂直，即(dk1)Tdk0 圖10最速下降法的搜索路徑 2、編制最速下降法程序。 1)建立可操作性的頁(yè)面及其各控件屬性。例：如圖11

23、所示。 2)定義函數(shù)和變量數(shù)據(jù)類(lèi)型。 3)根據(jù)程序框圖編制程序。程序框圖如圖12所示。 4)運(yùn)行調(diào)試，輸出運(yùn)行結(jié)果。如圖13所示。 四、實(shí)驗(yàn)分析與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 分析實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果是否正確，得到的優(yōu)化值是否與理論值相符合。當(dāng)場(chǎng)作出實(shí)驗(yàn)口頭報(bào) 告?？蛇M(jìn)一步優(yōu)化工作界面或程序，使它具有通用性。 開(kāi) ?最速下降法 匕 給定X0 & 給■出初蛤點(diǎn)： 收做精度： 求二或函數(shù)的極小值： a k — - y f(xk) i+M k-k+1 圖11最速下降法的工作界面 x k+1 f k + a k dk a k： minf(x k + a dk) ?最速下降法 匚I目1

24、給出初勘點(diǎn): 收斂精度二 或二灰函數(shù)的極小值: 0. 1 圖12級(jí)羲速薜朦朝程序據(jù)圖 ?■工工 WS'_ 極小點(diǎn)函值 4*=[350T073,411T30S]￡(4*)="24Tg594 圖13最速下降法的運(yùn)行結(jié)果 四)共腕梯度法程序的編制和解題 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 理解掌握共軻梯度法的基本原理及程序框圖，能編共軻梯度法程序求解考核題的最優(yōu) 解。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 編程用共軻梯度法求y=sin(x1)+cos(x1)+sin(x2)+cos(x2)+sin(x1)*cos(x2)的最優(yōu)解 四、實(shí)驗(yàn)步驟及程序框圖 1、作好上機(jī)時(shí)的準(zhǔn)備工作。 了解本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，熟悉

25、共軻梯度法求函數(shù)最優(yōu)點(diǎn)的基本思路(如圖14所示)： 關(guān)鍵點(diǎn)：共軻方向與梯度之間的關(guān)系^jyg…gk)0，此式表明沿方向dk進(jìn)行 維搜索，其終點(diǎn)xk+1與始點(diǎn)xk的梯度之差gk+1-gk與dk的共軻方向dj正交。 第一個(gè)搜索方向取x0點(diǎn)的負(fù)梯度一g0,即d°=—g0,然后沿著 31 k1 dgk1 2 一二dk(kllgkll 0,1,2，…n1)這些共軻方向一直搜索下去，直到最后迭 代點(diǎn)處梯度的模小于給定允許值為止。 若目標(biāo)函數(shù)為非二次函數(shù)，經(jīng)n次搜索還未達(dá)到最優(yōu) 點(diǎn)時(shí)，則以最后得到的點(diǎn)作為初始點(diǎn), 重新計(jì)算共軻方向，一直到滿(mǎn)足精度要求為止。 圖14

26、共軻梯度法的幾何說(shuō)明 2、 編制共軻梯度法程序。 1) 建立可操作性的頁(yè)面及其各控件屬性。例：如圖 15所示。 2) 定義函數(shù)和變量數(shù)據(jù)類(lèi)型。 3) 根據(jù)程序框圖編制程序。程序框圖如圖16所示。 4) 運(yùn)行調(diào)試，輸出運(yùn)行結(jié)果。如圖17所示。 四、實(shí)驗(yàn)分析與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 分析實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果是否正確，得到的優(yōu)化值是否與理論值相符合。當(dāng)場(chǎng)作出實(shí)驗(yàn)口頭報(bào) 告?？蛇M(jìn)一步優(yōu)化工作界面或程序，使它具有通用性。 圖15共軻梯度法的工作

27、 圖16共軻梯度法程序框圖 圖5共軻梯度法程序框圖 圖17共軻梯度法的運(yùn)行結(jié) 實(shí)驗(yàn)二優(yōu)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1 .通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握各種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 掌握機(jī)械 2 .通過(guò)對(duì)具體實(shí)例的分析，進(jìn)一步掌握各種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用, 優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般過(guò)程 二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 根據(jù)學(xué)生本人具

28、體情況，學(xué)生可對(duì)一下實(shí)驗(yàn)題目任選一個(gè)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言上機(jī)編程、 調(diào)試、輸入適當(dāng)參數(shù)，運(yùn)行出結(jié)果，學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)。 1 .曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計(jì) 2 .曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計(jì) 3 .偏心直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)基圓半徑及偏心距的最優(yōu)化設(shè)計(jì) 4 .二級(jí)圓柱齒輪（斜齒）減速箱的最優(yōu)化設(shè)計(jì) 5 .鏈傳動(dòng)的最優(yōu)化設(shè)計(jì) 6 .螺旋壓縮彈簧的最優(yōu)化設(shè)計(jì) 7 .機(jī)床主軸的優(yōu)化設(shè)計(jì) 三實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 以鏈傳動(dòng)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)為例，簡(jiǎn)要闡述機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)步驟。 1 .基本知識(shí) 鏈傳動(dòng)是機(jī)械中應(yīng)用極為普遍的一種傳動(dòng)形式，鏈傳動(dòng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，通常的設(shè)計(jì)步驟是 先憑經(jīng)驗(yàn)確定鏈輪的齒數(shù)、鏈傳

29、動(dòng)中心距、鏈的傳動(dòng)列數(shù)，然后根據(jù)傳動(dòng)條件計(jì)算功率、小 齒輪的轉(zhuǎn)速，由鏈極限功率曲線查出單排鏈在特定條件下傳遞的最大功率，最后選擇鏈的節(jié) 號(hào)號(hào)。這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法試湊盲目、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)結(jié)果難以最優(yōu)。 鏈傳動(dòng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)首先為了充分發(fā)揮鏈的最大傳遞功率，確定出所需的最少鏈排數(shù)，然 后在此基礎(chǔ)上緊湊尺寸優(yōu)選其他設(shè)計(jì)參數(shù)。鏈傳動(dòng)的基本設(shè)計(jì)公式為： ZpPo kW kzkaki kp 式中Zp：鏈的列數(shù)；p P0：特定條件下單列鏈傳遞的功率，kW P:鏈傳動(dòng)的額定功率，kVV kA：工作情況系數(shù)； kz:小齒輪齒數(shù)系數(shù)； ka：中心距系數(shù); 精品資料推薦 ki：傳

30、動(dòng)比系數(shù); kp：多列鏈系數(shù)。 還需上述參數(shù)的數(shù)表和線圖用數(shù)學(xué)函數(shù)公式化處理: Po 3 0.028t 0.00341"e kW 33 1.08 kz Zi 19 ka0.713320.0085ko0-0001k°// 0.6850.15i10.1ii3ki. 0.940.005i1ii3 kP 0.84 ZP 式中Z1：小鏈輪齒數(shù)； 1 n1:小鏈輪轉(zhuǎn)速，rmin t：鏈節(jié)距，mm i：鏈傳動(dòng)比； 1 n2：大鏈輪轉(zhuǎn)速，rmin； k0：中心距鏈節(jié)數(shù)，k0% a:鏈傳動(dòng)中心距，mm 2 .設(shè)計(jì)變量的確定 般設(shè)計(jì)

31、問(wèn)題已知條件為傳遞功率 Z1 ,鏈節(jié)距 P，小鏈輪白^轉(zhuǎn)速n1,鏈傳動(dòng)比i,原動(dòng)機(jī)或工作機(jī) 的工作情況系數(shù)kA,若以單列鏈為基礎(chǔ)，則鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)變量為：小鏈輪齒數(shù) t,中心鏈節(jié)數(shù)k。。即： Z1X1 XtX2 k0X3 3 .目標(biāo)函數(shù)的確定 為了在已知條件下充分發(fā)揮鏈的最佳傳動(dòng)能力，以單列鏈傳動(dòng)功率最大或以鏈的列數(shù)最 少為尋優(yōu)目標(biāo)函數(shù)，即： P0kzki ka kAP Pokzkika maxf(X) 或maxf(X) 4 .約束條件的確定 小鏈輪齒數(shù)的限制：zminz1zmax 鏈節(jié)距的限制：tminttmax 中心距的限制：am.aamax 鏈速的

32、限制：VminVVmax 5 .設(shè)計(jì)實(shí)例 電動(dòng)機(jī)通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)運(yùn)輸機(jī)，傳動(dòng)功率P10kW,電機(jī)轉(zhuǎn)速n1970rmin1,從動(dòng) 輪轉(zhuǎn)速n2 1 330rmin 。希望鏈節(jié)距t 12.7mm,中心距a 60t。原有設(shè)計(jì)方案用三排 鏈，鏈節(jié)距t12.7mm,中心距a55t，小鏈輪乙23。為發(fā)揮鏈的最大傳動(dòng)功率，試 改良原設(shè)計(jì)方案。其數(shù)學(xué)模型為: min f (X) kAP Pk k. k 0 z i a 建議采用內(nèi)點(diǎn)懲罰函數(shù)法，選 0.1, 0.01, g1(X) 19 x1 0 g2(X) x1 25 0 g3(X) 9.5 x2 0 g4(X) x2 12.7 0 g5(X) 50t x3 0 g6(X) x3 60t 0 g7(X) 37.1134 x1x2 gp(X) xx9 927.835 8 1 2 0 用 1 1, 0 X0 (22 10 55)T ,計(jì)算結(jié)果為： X (22.9930 12.6891 59.9727)T。 較好的設(shè)計(jì)方案為: Z2 zp 2367127202 四、實(shí)驗(yàn)分析與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 分析實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果是否正確，得到的優(yōu)化值是否與理論值相符合，當(dāng)場(chǎng)作出實(shí)驗(yàn)口頭報(bào) 告?？蛇M(jìn)一步優(yōu)化工作界面或程序，使它具有通用性。