机械优化设计习题参考答案--孙靖民-第四版第6章习题解答-1教学文案

机械优化设计习题参考答案--孙靖民-第四版第6章习题解答-1教学文案
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第六章习题解答

1.已知约束优化问题:

2)(0)()1()2()(min 21222112

221≤-+=≤-=?-+-=x x x g x x x g t

s x x x f

试从第k 次的迭代点[]T k x

21)

(-= 出发,沿由(-1 1)区间的随机数0.562和-0.254

所确定的方向进行搜索,完成一次迭代,获取一个新的迭代点)

1(+k x 。并作图画出目标函数

的等值线、可行域和本次迭代的搜索路线。 [解] 1)确定本次迭代的随机方向:

[]T T

R

S 0.4120.911

0.2540.5620.254

0.2540.5620.5622222-=???

???

?

?++=

2) 用公式:R k k S x x

α+=+)()

1( 计算新的迭代点。步长α取为搜索到约束边界

上的最大步长。到第二个约束边界上的步长可取为2,则:

176

.1)412.0(22822.0911.021221

2111

=-?+=+==?+-=+=++R k

k R k k S x x S x x

αα

?

?

?

???=+176.1822.01

k X

即: 该约束优化问题的目标函数的等值线、可行域和本次迭代的搜索路线如下图所示。

2.已知约束优化问题:

)(0)(0

25)(124)(m in 2312222112

21≤-=≤-=≤-+=?--=x x g x x g x x x g t

s x x x f

试以[][][]T T T x x x 33

,14

,120

30

20

1===为复合形的初始顶点,用复合形法进行

两次迭代计算。

[解] 1)计算初始复合形顶点的目标函数值,并判断各顶点是否为可行点:

[][][]9

35

120101-=?==?=-=?=030302023314f x f x f x 经判断,各顶点均为可行点,其中,为最坏点。为最好点,0

203x x

2)计算去掉最坏点 0

2x 后的复合形的中心点:

??

????+??????=???? ????????+??????==∑≠=3325.22113

2

10

3312i i i c x L

x

3)计算反射点1

R x (取反射系数3.1=α)

20.69

3.30.551422.51.322.5)(110

2001-=?????

?=???? ????????-??????+??????=-+=R R c c R f x x x x x 值为可行点,其目标函数经判断α 4)去掉最坏点1

R

0301x x x x 和,,由02构成新的复合形,在新的复合形中 为最坏点为最好点,0

11R x x ,进行新的一轮迭代。

5)计算新的复合形中,去掉最坏点后的中心点得:

??

?

???=???? ????????+??????=

3.151.7753.30.5533211c x 6)计算新一轮迭代的反射点得:

,完成第二次迭代。

值为可行点,其目标函数经判断413.14 5.9451.4825123.151.7751.33.151.775)(1

2011

12-=??????=???? ????????-?????

?+??????=-+=R R c c R f x x x x x α

3.设已知在二维空间中的点[]T x x x 21=,并已知该点的适时约束的梯度

[]T g 11--=?,目标函数的梯度[]T f 15

.0-=?,试用简化方法确定一个适用

的可行方向。 [解] 按公式6-32 计算适用的可行方向:)(k k k

x f P x f P d ??-=/)(

k

x 点的目标函数梯度为:[]T k

x

f 15.0)(-=?

k

x

点处起作用约束的梯度G 为一个J n ? 阶的矩阵,题中:n=2,J=1:

[]T k x g G 11

)(1--=?=

梯度投影矩阵P 为:

[

]

[][]??

?

???--=-?

???

????????----??????---??????=-=--5.05.05.05.001111111110011

1

T

T

G

G

G G I P

则:适用可行方向为:

??

????-=??????-??????--?

??

???-??????---=707.0707.010.50.50.50.50.510.50.50.50.50.5k

d

4.已知约束优化问题:

00)(3

4)(min 3322113)43(222121≤-=≤-=≤-=?-+-=

x g x g x g t

s x x x x x x f 试求在[]T k

x

1/21/4

=点的梯度投影方向。

[解] 按公式6-32 计算适用的可行方向:)(k k k

x f P x f P d ??-=/)(

k

x 点的目标函数梯度为:[]T k

x

f 125

.0125

.0--=?)(

k

x

点处起作用约束的梯度G 为一个J n ? 阶的矩阵,题中:n=3,J=1:

[]T k x g G 00

1

)(1-=?=

梯度投影矩阵P 为:

[]

[][]????

?

?????=-??

???

????????????--??????????--??????????=-=--10001000000100

10010011000100011

1

T

T G G

G G I P

则:适用可行方向为:

????

?

?????=????

?

?????--?????????????

???????--??????????-=97.0243.00125.0100010.250.1251000100000.12500100k

d

31

2)(2112

221≤-=?+-+=x g t

s x x x x f m in

(提示:可构造惩罚函数 []∑=-=2

1

)(ln )(),(u u x g r x f r x φ,然后用解析法求解。

) [解] 构造内点惩罚函数:

[]∑=--+-+=-=2

1

)()(),(u u x r x x x x g r x f r x )3ln(12ln 212

221φ

令惩罚函数对x 的极值等于零:

0)3/()(22

2221=??????----=x r x x dx d φ 得:

4

83661

21r x x +±=

= 舍去负根后,得4

83662r

x ++=

当 []T x x r 31302=→→该问题的最优解为,时,。

00

)

( min

1 22

2

1 1

2

1

-=

≤-

=?

+

=

x

g

x x

g t

s

x

x

x

f

[解] 将上述问题按规定写成如下的数学模型:

subroutine ffx(n,x,fx)

dimension x(n)

fx=x(1)+x(2)

end

subroutine ggx(n,kg,x,gx)

dimension x(n),gx(kg)

gx(1)=x(1)*x(1)-x(2)

gx(2)=-x(1)

end

subroutine hhx(n,kh,x,hx)

domension x(n),hx(kh)

hx(1)=0.0

end

然后,利用惩罚函数法计算,即可得到如下的最优解:

============== PRIMARY DATA ==============

N= 2 KG= 2 KH= 0

X : .1000000E+01 .2000000E+01

FX: .3000000E+01

GX: -.1000000E+01 -.1000000E+01

X : .1000000E+01 .2000000E+01

FX: .3000000E+01

GX: -.1000000E+01 -.1000000E+01

PEN = .5000000E+01

R = .1000000E+01 C = .2000000E+00 T0= .1000000E-01 EPS1= .1000000E-05 EPS2= .1000000E-05

=============== OPTIMUM SOLUTION ==============

IRC= 21 ITE= 54 ILI= 117 NPE= 3759 NFX= 0 NGR= 0 R= .1048577E-13 PEN= .4229850E-06

X : .9493056E-07 .7203758E-07

FX: .1669681E-06

GX: -.7203757E-07 -.9493056E-07

7.用混合惩罚函数法求下列问题的最优解:

1)(0)()(212111

2≤-+=≤-=?-=x x x h x x g t

s x x x f ln m in

[解] 将上述问题按规定写成如下的数学模型: subroutine ffx(n,x,fx) dimension x(n) fx=x(2)-x(1) end

subroutine ggx(n,kg,x,gx) dimension x(n),gx(kg) gx(1)=-log(x(1))] gx(2)=-x(1) gx(3)=-x(2) end

subroutine hhx(n,kh,x,hx) domension x(n),hx(kh) hx(1)=x(1)+x(2)-1 end

然后,利用惩罚函数法计算,即可得到如下的最优解:

============== PRIMARY DATA ============== N= 2 KG= 3 KH= 1 X : .2000000E+01 .1000000E+01 FX: -.1000000E+01

GX: -.6931472E+00 -.2000000E+01 -.1000000E+01 X : .2000000E+01 .1000000E+01 FX: -.1000000E+01

GX: -.6931472E+00 -.2000000E+01 -.1000000E+01 HX: .2000000E+01 PEN = .5942695E+01

R = .1000000E+01 C = .4000000E+00 T0= .1000000E-01 EPS1= .1000000E-05 EPS2= .1000000E-05

=============== OPTIMUM SOLUTION ============== IRC= 29 ITE= 143 ILI= 143 NPE= 1190 NFX= 0 NGR= 172 R= .7205765E-11 PEN= -.9999720E+00 X : .1000006E+01 .3777877E-05 FX: -.1000012E+01

GX: -.5960447E-05 -.1000006E+01 .6222123E-05 HX: -.2616589E-06

机械优化设计试卷期末考试及答案(补充版)

4、最优点、最优值和最优解 答:选取适当优化方法,对优化设计数学模型进行求解,可解得一组设计变量,记作: x * = [x1* , x2* , x3* , . . . , x n *]T 使该设计点的目标函数F (x*)为最小,点x*称为最优点(极小点)。相应的目标函数值F (x*) 称为最优值(极小值)。一个优化问题的最优解包着最优点(极小点)和最优值(极小值) 。把最优点和最优值的总和通称为最优解。 或: 优化设计就是求解n个设计变量在满足约束条件下使目标函数达到最小值,即 min f(x)=f(x*) x €R n s.t. g u (x)w 0,u= 1,2,... ,m; h v (x) = 0,v= 1,2,... ,p

《机械优化设计》习题与答案

机械优化设计习题及参考答案 1-1.简述优化设计问题数学模型的表达形式。 答:优化问题的数学模型是实际优化设计问题的数学抽象。在明确设计变量、约束条件、目标函数之后,优化设计问题就可以表示成一般数学形式。求设计变量向量[]12T n x x x x =L 使 ()min f x → 且满足约束条件 ()0 (1,2,)k h x k l ==L ()0 (1,2,)j g x j m ≤=L 2-1.何谓函数的梯度?梯度对优化设计有何意义? 答:二元函数f(x 1,x 2)在x 0点处的方向导数的表达式可以改写成下面的 形式:?? ??????????????=??+??=??2cos 1cos 212cos 21cos 1θθθθxo x f x f xo x f xo x f xo d f ρ 令xo T x f x f x f x f x f ?? ????????=????=?21]2 1[)0(, 则称它为函数f (x 1,x 2)在x 0点处的梯度。 (1)梯度方向是函数值变化最快方向,梯度模是函数变化率的最大值。 (2)梯度与切线方向d 垂直,从而推得梯度方向为等值面的法线方向。梯度)0(x f ?方向为函数变化率最大方向,也就是最速上升方向。负梯度-)0(x f ?方向为函数变化率最小方向,即最速下降方向。 2-2.求二元函数f (x 1,x 2)=2x 12+x 22-2x 1+x 2在T x ]0,0[0=处函数变化率最 大的方向和数值。

解:由于函数变化率最大的方向就是梯度的方向,这里用单位向量p 表示,函数变化率最大和数值时梯度的模)0(x f ?。求f (x1,x2)在x0点处的梯度方向和数值,计算如下: ()??? ???-=????? ?+-=???? ??????????=?120122214210x x x x f x f x f 2 221)0(?? ? ????+??? ????=?x f x f x f =5 ????? ???????-=??????-=??=5152512)0()0(x f x f p ? 2-3.试求目标函数()2 221212143,x x x x x x f +-=在点X 0=[1,0]T 处的最速下 降方向,并求沿着该方向移动一个单位长度后新点的目标函数值。 解:求目标函数的偏导数 212 21124,46x x x f x x x f +-=??-=?? 则函数在X 0=[1,0]T 处的最速下降方向是 ??????-=??????-+-=?????? ??????????-=-?=====462446)(0 121210 1210 2121x x x x x x x x x f x f X f P 这个方向上的单位向量是: 13]2,3[4 )6(]4,6[T 22T -=+--==P P e 新点是

机械优化设计试卷及答案.doc

百度文库 《机械优化设计》复习题及答案 一、填空题 、用最速下降法求 2 2 2 2 的最优解时,设X (0)T ,第一步迭代 1 1 =[,] 1 f(X)=100(x - x ) +(1- x ) 的搜索方向为 [-47;-50] 。 2、机械优化设计采用数学规划法,其核心一是建立搜索方向二是计算最佳步长因子。 3、当优化问题是 __凸规划 ______的情况下,任何局部最优解就是全域最优解。 4、应用进退法来确定搜索区间时,最后得到的三点,即为搜索区间的始点、中间点和 终点,它们的函数值形成高-低-高趋势。 5、包含 n 个设计变量的优化问题,称为n 维优化问题。 、函数 1 X T HX B T X C 的梯度为HX+B 。 6 2 7、设 G 为 n×n 对称正定矩阵,若 n 维空间中有两个非零向量0,d1,满足 (d0 T1 ,d ) Gd =0 则 d0、d1之间存在 _共轭_____关系。 8、设计变量、约束条件、目标函数是优化设计问题数学模型的基本要素。 9、对于无约束二元函数 f (x1 , x2 ) ,若在 x 0 ( x10 , x20 ) 点处取得极小值,其必要条件是梯 度为零,充分条件是海塞矩阵正定。 10、库恩-塔克条件可以叙述为在极值点处目标函数的梯度为起作 用的各约束函数梯度的非负线性组合。 11 、用黄金分割法求一元函数 f ( x) x2 10 x 36的极小点,初始搜索区间 [ a,b] [ 10,10] ,经第一次区间消去后得到的新区间为[,] 。 12、优化设计问题的数学模型的基本要素有设计变量、约束条件目标函数、 13、牛顿法的搜索方向 d k= ,其计算量大,且要求初始点在极小点逼近位置。 14、将函数f(X)=x 2 2 表示成 1 X T HX T X C 的形 1 +x2 -x1x2-10x1-4x2+60 2 B 式。 15、存在矩阵 H,向量 d ,向量 d ,当满足(d1)TGd2=0 ,向量 d 和向量 d 1 2 1 2 是关于 H 共轭。 16、采用外点法求解约束优化问题时,将约束优化问题转化为外点形式时引入的惩罚因 子 r 数列,具有由小到大趋于无穷特点。 17、采用数学规划法求解多元函数极值点时,根据迭代公式需要进行一维搜索,即

《机械优化设计》习题及答案

机械优化设计习题及参考答案 1-1、简述优化设计问题数学模型的表达形式。 答:优化问题的数学模型就是实际优化设计问题的数学抽象。在明确设计变量、约束条件、目标函数之后,优化设计问题就可以表示成一般数学形式。求设计变量向量[]12 T n x x x x =使 ()min f x → 且满足约束条件 ()0 (1,2,)k h x k l == ()0(1,2,)j g x j m ≤= 2-1、何谓函数的梯度?梯度对优化设计有何意义? 答:二元函数f(x 1,x 2)在x 0点处的方向导数的表达式可以改写成下面的形式:?? ??????????????=??+??=??2cos 1cos 212cos 21cos 1θθθθxo x f x f xo x f xo x f xo d f 令xo T x f x f x f x f x f ?? ????????=????=?21]21[)0(, 则称它为函数f(x 1,x 2)在x 0点处的梯度。 (1)梯度方向就是函数值变化最快方向,梯度模就是函数变化率的最大值。 (2)梯度与切线方向d 垂直,从而推得梯度方向为等值面的法线方向。梯度)0(x f ?方向为函数变化率最大方向,也就就是最速上升方向。负梯度-)0(x f ?方向为函数变化率最小方向,即最速下降方向。 2-2、求二元函数f(x 1,x 2)=2x 12+x 22-2x 1+x 2在T x ]0,0[0=处函数变化率最 大的方向与数值。 解:由于函数变化率最大的方向就就是梯度的方向,这里用单位向量p 表

示,函数变化率最大与数值时梯度的模)0(x f ?。求f(x1,x2)在x0点处的梯度方向与数值,计算如下: ()??????-=??????+-=???? ??????????=?120122214210x x x x f x f x f 2221)0(?? ? ????+??? ????=?x f x f x f =5 ????? ???????-=??????-=??=5152512)0()0(x f x f p 2-3、试求目标函数()2221212143,x x x x x x f +-=在点X 0=[1,0]T 处的最速下降 方向,并求沿着该方向移动一个单位长度后新点的目标函数值。 解:求目标函数的偏导数 212 21124,46x x x f x x x f +-=??-=?? 则函数在X 0=[1,0]T 处的最速下降方向就是 ??????-=??????-+-=????????????????-=-?=====462446)(0121210 121021 21x x x x x x x x x f x f X f P 这个方向上的单位向量就是: 13]2,3[4 )6(]4,6[T 22T -=+--==P P e 新点就是 ????? ???????-=+=132133101e X X 新点的目标函数值

(完整版)机械优化设计试卷期末考试及答案

第一、填空题 1.组成优化设计的数学模型的三要素是 设计变量 、目标函数 和 约束条件 。 2.可靠性定量要求的制定,即对定量描述产品可靠性的 参数的选择 及其 指标的确定 。 3.多数产品的故障率随时间的变化规律,都要经过浴盆曲线的 早期故障阶段 、 偶然故障阶段 和 耗损故障阶段 。 4.各种产品的可靠度函数曲线随时间的增加都呈 下降趋势 。 5.建立优化设计数学模型的基本原则是在准确反映 工程实际问题 的基础上力求简洁 。 6.系统的可靠性模型主要包括 串联模型 、 并联模型 、 混联模型 、 储备模型 、 复杂系统模型 等可靠性模型。 7. 函数f(x 1,x 2)=2x 12 +3x 22-4x 1x 2+7在X 0=[2 3]T 点处的梯度为 ,Hession 矩阵为 。 (2.)函数()22121212,45f x x x x x x =+-+在024X ??=????点处的梯度为120-?? ????,海赛矩阵为2442-???? -?? 8.传统机械设计是 确定设计 ;机械可靠性设计则为 概率设计 。 9.串联系统的可靠度将因其组成单元数的增加而 降低 ,且其值要比可靠 度 最低 的那个单元的可靠度还低。 10.与电子产品相比,机械产品的失效主要是 耗损型失效 。 11. 机械可靠性设计 揭示了概率设计的本质。 12. 二元函数在某点处取得极值的充分条件是()00f X ?=必要条件是该点处的海赛矩阵正定。 13.对数正态分布常用于零件的 寿命疲劳强度 等情况。 14.加工尺寸、各种误差、材料的强度、磨损寿命都近似服从 正态分布 。 15.数学规划法的迭代公式是 1k k k k X X d α+=+ ,其核心是 建立搜索方向, 模型求解 两方面的内容。 17.无约束优化问题的关键是 确定搜索方向 。 18.多目标优化问题只有当求得的解是 非劣解 时才有意义,而绝对最优解存在的可能性很小。 19.可靠性设计中的设计变量应具有统计特征,因而认为设计手册中给出的数据

机械优化设计

[1] 《机械最优化设计》,刘惟信主编,清华大学出版社(第二版) 机械优化设计试题 浏览次数:910次悬赏分:20 |解决时间:2009-3-17 10:06 |提问者:xmtxmtxmt9 1、有一圆截面的销轴,一端固定在机架上,另一端作用着集中载荷P和扭矩T,其简化模型如图,由于结构需要,轴的长度不得小于80mm,其材料密度为,许用弯曲应力为[σF],许用扭剪应力为[τ],允许挠度为[?],弹性模量为E。要求设计此梁重量最轻,试写出这一优化问题的数学模型。(圆轴的抗弯截面模量为W=πd3/16,抗扭截面模量为WT=πd3/32,挠度公式为fmax=Pl3/3EI,惯性矩为I=πd4/64)(20分) 2、将优化问题 画出此优化问题的目标函数等值线和约束曲线,并确定: (1)可行域的范围(用阴影线画出)。 (2)在图中标出无约束最优解、和约束最优解、。 (3)若再加入等式约束,在图中标出约束最优解、。 (20分) 3、目标函数,初始点,试用变量轮换法求迭代两轮的设计变量和目标函数的值。(20分) 4、已知约束优化问题 试从迭代点出发,沿方向进行搜索,完成一次迭代,获取一个新的迭代点,并画出本次迭代的搜索路线。(20分) 5、试画出离散变量优化设计方法网格法的算法框图。(20分) 问题补充: 请研究生帮忙做一下,谢谢!原题点下面图片放大即可 一种优化设计方法在圆柱蜗杆减速器设计中的运用

https://www.360docs.net/doc/6811709772.html, 期刊门户-中国期刊网2009-5-26来源:《中小企业管理与科技》2009年4月下旬供稿文/摆亚辉 [导读]明确设计任务——确定设计参数(变量)——确定设计函数(明确变量的取值范围)——确定优化方法——编写优化程序——得出优化结果并圆整。 期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 摘要:一般的机械设计都是设计人员按照各种资料提供的数据,结合自己的经验,对已有产品进行类比,初步定出方案,再通过验算确定方案是否是可用的。这样的方案不能说是最优的。优化设计,是利用计算机的计算优势采用数学方法,用数量指标对方案进行评判和选择。通过这样的过程获得的方案不仅是可用的,而且也是相对最优的。它的一般过程如下:明确设计任务——确定设计参数(变量)——确定设计函数(明确变量的取值范围)——确定优化方法——编写优化程序——得出优化结果并圆整。 关键词:优化设计减速器运用 本文介绍一种优化设计方法(复合形法)在圆柱蜗杆减速器设计中的运用。 题目:设计一由功率为3KW的电动机驱动的双级圆柱蜗杆减速器,第一级蜗杆转速960r/min,总传动比220.载荷平稳,单向回转。按在保证承载能力的前提下,最大限度的减轻体积。已知:各级许用应力155Mpa、传动效率0.9、载荷系数1.2、蜗杆头数4、蜗杆选用40cr,表面淬火HRC>45.蜗轮材料为铸锡青铜ZQSn10-1。 从题设条件可知啮合参数:传动比[i]、模数[m]、齿数(头数)[z]、直径系数[q]是设计待定参数。结合蜗轮齿面接触强度的计算可确定设计变量如下:X=[x1 x2 x3]T=[i1 q1 q2]T。据蜗轮齿面接触强度设计公式可得题设条件的目标函数如下: 从工程意义上看,确定未知数的范围可以保证蜗杆传动的应有性能,并明确了变量的可行区域,这样就控制了优化结果的搜寻区域。据传动特点可以确定约束条件如下: g1(x)=7-x1≤0g2(x)=x1-33≤0g3(x)=7-x2≤0 g4(x)=x2-18≤0g5(x)=7-x3≤0g6(x)=x3-18≤0 对已定的数学模型,正确选用优化算法,对计算成功有很大关系。本次设计任务选择的依据:设计是有约束问题,规模不大,所要达到的精度较高,目标函数为非线性函数、其他的数学性态未知。为使优化计算过程可靠完成,选择优化算法为:复合形法,它的关键是确定每步迭代的搜索方向和步长。它是利用由若干个顶点构成复合形,通过顶点的不断更迭而发生形变和位移,最终趋向最优点。由于复合形是一种在可行域内直接求优的方法,因此要求第一个复合形就必须在可行域内。这样,其k个复合形顶点才是可行点,通常顶点数取n+1≤k≤2n。则本设计任务的寻优规则如下:①给出四个初始顶点②计算复合形4个顶点的目标函数值,选出最坏点x(H)、次坏点x(G)、最好点x(L)。计算4个顶点的中心点x(C)及其函数值,判断,如成立则停止运行,x(L)即为最优解,否则执行下一步。③计算出最坏点外的3个顶点的中心点x(S),检验是否可行。如果在可行域内则继续执行下一步,否则结束程序,重新构造复合形。④若在可行域内,则求映射点x(R)=x(S)+a(x(S)-x(H))。⑤检验映射点是否在可行域内,如在执行下一步,否则转向第8步。⑥若在可行域内,则计算其函数值,判断其与最坏

机械优化设计试卷与答案

《机械优化设计》复习题及答案 一、填空题 1、用最速下降法求f(X)=100(x 2- x 12) 2+(1- x 1) 2的最优解时,设X (0)=[-0.5,0.5]T ,第一步迭代的搜索方向为[-47;-50] 。 2、机械优化设计采用数学规划法,其核心一是建立搜索方向 二是计算最佳步长因子 。 3、当优化问题是__凸规划______的情况下,任何局部最优解就是全域最优解。 4、应用进退法来确定搜索区间时,最后得到的三点,即为搜索区间的始点、中间点和终点,它们的函数值形成 高-低-高 趋势。 5、包含n 个设计变量的优化问题,称为 n 维优化问题。 6、函数 C X B HX X T T ++2 1的梯度为 HX+B 。 7、设G 为n×n 对称正定矩阵,若n 维空间中有两个非零向量d 0,d 1,满足(d 0)T Gd 1=0,则d 0、d 1之间存在_共轭_____关系。 8、 设计变量 、 约束条件 、 目标函数 是优化设计问题数学模型的基本要素。 9、对于无约束二元函数),(21x x f ,若在),(x 20100x x 点处取得极小值,其必要条件是 梯度为零 ,充分条件是 海塞矩阵正定 。 10、 库恩-塔克 条件可以叙述为在极值点处目标函数的梯度为起作用的各约束函数梯度的非负线性组合。 11、用黄金分割法求一元函数3610)(2+-=x x x f 的极小点,初始搜索区间 ]10,10[],[-=b a ,经第一次区间消去后得到的新区间为 [-2.36,2.36] 。 12、优化设计问题的数学模型的基本要素有设计变量 、约束条件 目标函数 、 13、牛顿法的搜索方向d k = ,其计算量 大 ,且要求初始点在极小点 逼近 位 置。 14、将函数 f(X)=x 12+x 22-x 1x 2-10x 1-4x 2+60 表示成 C X B HX X T T ++2 1的形式 。 15、存在矩阵H ,向量 d 1,向量 d 2,当满足 (d1)TGd2=0 ,向量 d 1和向量 d 2是关于H 共轭。 16、采用外点法求解约束优化问题时,将约束优化问题转化为外点形式时引入的惩罚因子r 数列,具有 由小到大趋于无穷 特点。 17、采用数学规划法求解多元函数极值点时,根据迭代公式需要进行一维搜索,即求 。

机械优化设计课程教学大纲知识分享

《机械优化设计》课程教学大纲 一.课程基本信息 开课单位:机械工程学院 英文名称:Mechanical Optimize Design 学时:总计48学时,其中理论授课36学时,实验(含上机)12学时 学分:3.0学分 面向对象:机械设计制造及其自动化,机械电子工程等本科专业 先修课程:高等数学,线性代数,计算机程序设计,工程力学,机械原理,机械设计 教材:《机械优化设计》,孙靖民主编,机械工业出版社,2012年第 5版 主要教学参考书目或资料: 1.《机械优化设计》,陈立周主编,上海科技出版社,1982年 2.《机械优化设计基础》,高健主编,机械工业出版社,2000年 3. 其它教学参考数目在课程教学工作实施前另行确定 二.教学目的和任务 优化设计是60年代以来发展起来的一门新学科,它是将最优化方法和计算机技术结合、应用于设计领域而产生的一种现代设计方法。利用优化设计方法可以从众多的设计方案中寻找最佳方案,加快设计过程,缩短设计周期,从而大大提高设计效率和质量。优化设计方法目前已经在机械工程、结构工程、控制工程、交通工程和经济管理等领域得到广泛应用。在机械设计中采用最优化方法,可以加速产品的研发过程,提高产品质量,降低成本,从而达到增加经济效益的目的。学生通过学习《机械优化设计》课程,可以掌握优化设计的基本原理和方法,熟悉建立最优化问题数学模型的基本过程,初步具备对工程中的优化设计问题进行建模、编程和计算的应用能力,为以后从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。 三.教学目标与要求 本门课程通过授课、计算机编程等教学环节,使学生了解优化设计的基本思想,优化设计在机械中的作用及其发展概况。初步掌握建立数学模型的方法,掌握优化方法和使用MATLAB优化工具箱能力。并具备一定的将机械工程问题转化为最优化问题并求解的应用能力 四.教学内容、学时分配及其基本要求 第一章优化设计概述(2学时) (一)教学内容 1、课程的性质、优化的含义;优化方法的发展与应用;机械优化设计的内容及目的;机械优化设计的一般过程 2、机械优化设计的基本概念和基本术语;优化设计的数学模型;优化问题的几何描述;优化设计的基本方法 (二)基本要求 机械优化设计的内容及目的。明确优化的含义、任务,性质、内容、明确本课程的研究对象、、1. 2、了解机械忧化设计的一般过程(步骤)。 3、掌握设计变量、目标函数、约束条件以及优化设计数学模型的一般形式。 第二章优化方法的数学基础(6学时) (一)教学内容 1、函数的梯度与二阶导数

机械优化设计试卷期末考试及答案(补充版)

第一、填空题 1.组成优化设计数学模型的三要素是 设计变量 、 目标函数 、 约束条件 。 2.函数()22121212,45f x x x x x x =+-+在024X ??=????点处的梯度为120-?? ? ??? ,海赛矩阵 为2442-?? ? ? -?? 3.目标函数是一项设计所追求的指标的数学反映,因此对它最基本的要求是能用 来评价设计的优劣,,同时必须是设计变量的可计算函数 。 4.建立优化设计数学模型的基本原则是确切反映 工程实际问题,的基础上力求简洁 。 5.约束条件的尺度变换常称 规格化,这是为改善数学模型性态常用的一种方法。 6.随机方向法所用的步长一般按 加速步长 法来确定,此法是指依次迭代的步 长按一定的比例 递增的方法。 7.最速下降法以 负梯度 方向作为搜索方向,因此最速下降法又称为 梯度法,其收 敛速度较 慢 。 8.二元函数在某点处取得极值的充分条件是()00f X ?=必要条件是该点处的海赛矩阵正定 9.拉格朗日乘子法的基本思想是通过增加变量将等式约束 优化问题变成 无 约束优化问题,这种方法又被称为 升维 法。 10改变复合形形状的搜索方法主要有反射,扩张,收缩,压缩 11坐标轮换法的基本思想是把多变量 的优化问题转化为 单变量 的优化问题 12.在选择约束条件时应特别注意避免出现 相互矛盾的约束, ,另外应当尽量减少不必要的约束 。 13.目标函数是n 维变量的函数,它的函数图像只能在n+1, 空间中描述出来,为了在n 维空间中反映目标函数的变化情况,常采用 目标函数等值面 的方法。 14.数学规划法的迭代公式是 1k k k k X X d α+=+ ,其核心是 建立搜索方向, 和 计算最佳步长 15协调曲线法是用来解决 设计目标互相矛盾 的多目标优化设计问题的。 16.机械优化设计的一般过程中, 建立优化设计数学模型 是首要和关键的一步,它是取得正确结果的前提。 二、名词解释

机械优化设计课后习题答案

第一章习题答案 1-1 某厂每日(8h 制)产量不低于1800件。计划聘请两种不同的检验员,一级检验员的标准为:速度为25件/h ,正确率为98%,计时工资为4元/h ;二级检验员标准为:速度为15件/h ,正确率为95%,计时工资3元/h 。检验员每错检一件,工厂损失2元。现有可供聘请检验人数为:一级8人和二级10人。为使总检验费用最省,该厂应聘请一级、二级检验员各多少人? 解:(1)确定设计变量; 根据该优化问题给定的条件与要求,取设计变量为X = ?? ????=? ??? ??二级检验员一级检验员 21x x ; (2)建立数学模型的目标函数; 取检验费用为目标函数,即: f (X ) = 8*4*x 1+ 8*3*x 2 + 2(8*25*0.02x 1 +8*15*0.05x 2 ) =40x 1+ 36x 2 (3)本问题的最优化设计数学模型: min f (X ) = 40x 1+ 36x 2 X ∈R 3· s.t. g 1(X ) =1800-8*25x 1+8*15x 2≤0 g 2(X ) =x 1 -8≤0 g 3(X ) =x 2-10≤0 g 4(X ) = -x 1 ≤0 g 5(X ) = -x 2 ≤0 1-2 已知一拉伸弹簧受拉力F ,剪切弹性模量G ,材料重度r ,许用剪切应力[]τ,许用最大变形量[]λ。欲选择一组设计变量T T n D d x x x ][][2 32 1 ==X 使弹簧重量最轻,同时满足下列限制条件:弹簧圈数3n ≥, 簧丝直径0.5d ≥,弹簧中径21050D ≤≤。试建立该优化问题的数学模型。 注:弹簧的应力与变形计算公式如下 3 22234 881 ,1,(2n s s F D FD D k k c d c d Gd τλπ==+==旋绕比), 解: (1)确定设计变量; 根据该优化问题给定的条件与要求,取设计变量为X = ????? ? ????=??????????n D d x x x 2321; (2)建立数学模型的目标函数; 取弹簧重量为目标函数,即: f (X ) = 322 12 4 x x rx π (3)本问题的最优化设计数学模型:

《机械优化设计》试卷及答案

《机械优化设计》复习题及答案 、填空题 1、用最速下降法求f(X)=100(x2- X12) 2+(1- x i) 2的最优解时,设X (°)=[-0.5,0.5]T,第一 步迭代的搜索方向为[-47;-50]_________________ 。 2、机械优化设计采用数学规划法,其核心一是建立搜索方向二是计算最佳步长因 子 ________ 。 3、当优化问题是—凸规划______ 的情况下,任何局部最优解就是全域最优解。 4、应用进退法来确定搜索区间时,最后得到的三点,即为搜索区间的始点、中间点和 终点,它们的函数值形成高-低-高___________ 趋势。 5、包含n个设计变量的优化问题,称为__n _______ 维优化问题。 1 6、函数—X T HX B T X C的梯度为HX+B 。 2 7、设G为n>n对称正定矩阵,若n维空间中有两个非零向量d0,d1,满足(d°)T Gd—=0, 则d0、d1之间存在—共轭 ______ ■关系。 8、设计变量、约束条件______________ 、目标函数________________ 是优化设计问题数学模型的基本要素。 9、对于无约束二元函数f(X1,X2),若在X°(X10,X20)点处取得极小值,其必要条件是_梯度为 零,充分条件是海塞矩阵正定 ______________ 。 10、 ________________ 条件可以叙述为在极值点处目标函数的梯度为起作 用的各约束函数梯度的非负线性组合。 11、用黄金分割法求一元函数f (x) x2 10x 36的极小点,初始搜索区间 [a,b] [ 10,10],经第一次区间消去后得到的新区间为[-2.36236] 。 12、优化设计问题的数学模型的基本要素有设_________ 、 13、牛顿法的搜索方向d k= ______ ,其计算量大,且要求初始点在极小点逼近位置。 14、将函数f(X)=x 12+X22-X1X2-10x1-4x2+60 表示成-X T HX B T X C 的形 2 式 ________________________ 。 15、存在矩阵H,向量d1,向量d2,当满足(d1)TGd2=0 ,向量d1和向量d2是关于H共轭。 16、采用外点法求解约束优化问题时,将约束优化问题转化为外点形式时引入的惩罚因 子r数列,具有____________ 由小到大趋于无穷 ________________ 特点。 17、采用数学规划法求解多元函数极值点时,根据迭代公式需要进行一维搜索,即 求 _____________ 。

机械优化设计习题集

机械优化设计复习题 一、单项选择题 1.机械优化设计中,凡是可以根据设计要求事先给定的独立参数,称为( ) (P19-21) A . 设计变量 B .目标函数 C .设计常量 D .约束条件 2.下列哪个不是优化设计问题数学模型的基本要素( )(P19-21) A .设计变量 B .约束条件 C .目标函数 D .最佳步长 3.凡在可行域内的任一设计点都代表了一允许采用的方案,这样的设计点为( ) (P19-21) A .边界设计点 B .极限设计点 C .外点 D .可行点 4.当设计变量的数量n 在下列哪个范围时,该设计问题称为中型优化问题 (P19-21) A .n<10 B .n=10~50 C .n<50 D .n>50 5. 机械最优化设计问题多属于什么类型优化问题( )(P19-24) A .约束线性 B .无约束线性 C .约束非线性 D .无约束非线性 6. 工程优化设计问题大多是下列哪一类规划问题( )(P22-24) A .多变量无约束的非线性 B .多变量无约束的线性 C .多变量有约束的非线性 D .多变量有约束的线性 7. n 元函数在()k x 点附近沿着梯度的正向或反向按给定步长改变设计变量时,目 标函数值( )(P25-28) A .变化最大 B .变化最小 C .近似恒定 D .变化不确定 8.()f x ?方向是指函数()f x 具有下列哪个特性的方向( )(P25-28) A . 最小变化率 B .最速下降 C . 最速上升 D .极值 9. 梯度方向是函数具有( )的方向 (P25-28) A .最速下降 B .最速上升 C .最小变化 D .最大变化率 10. 函数()f x 在某点的梯度方向为函数在该点的()(P25-28) A .最速上升方向 B .上升方向 C .最速下降方向 D .下降方向 11. n 元函数()f x 在点x 处梯度的模为( )(P25-28) A .f ?= B .12...n f f f f x x x ????=++??? C .22212()()...()n f f f f x x x ????=++??? D .f ?=12.更适合表达优化问题的数值迭代搜索求解过程的是( ) (P25-31) A .曲面或曲线 B .曲线或等值面 C .曲面或等值线 D .等值线或等值面 13.一个多元函数()f x 在*x 点附近偏导数连续,则该点为极小值点的充要条件 ( )(P29-31) A.*()0f x ?= B. *()0G x = C. 海赛矩阵*()G x 正定 D. **()0G()f x x ?=,负定

系统可靠性大作业

《系统可靠性》课程结业考核报告题目:《装载机差速器的可靠性优化设计》 专业:机械工程 班级:机械工程131 姓名:肖磊 学号:3130109128 教师:唐冶老师 成绩: 安徽工程大学机械与汽车工程学院 2016/12/02

装载机差速器的可靠性优化设计 摘要运用可靠性设计理论和最优化设计技术,提出了装载机差速器的可靠性优化设计方法。建立了可靠性优化设计数学模型并给出了优化实例和结果分析。 关键词差速器可靠性优化设计数学模型 0引言 差速器具有结构简单、工作平稳、性能可靠等优点,在装载机上获得了广泛的 行星齿轮轴3 及中 行星齿轮2、 应用。图1为装载机差速器简图,它由半轴齿轮1、 央传动从动锥齿轮4组成。差速器设计的好坏直接影响着装载机的成本、寿命与效 强度益。其常规设计和普通优化设计都是以安全系数为基础,且将设计中的应力、 等变量视为确定型变量,这一方面不符合实际运行情况,经大量试验统计证明它们是符合某种统计规律的变量;另一方面安全系数大小的选取也有不确定性,受设计人员经验的影响。为了弥补上述缺陷,考虑影响差速器齿轮传动的种种因素的不确定性,将变量处理成随机变量,运用可靠性设计理论最优化设计技术,对差速器齿轮传动进行可靠性优化设计,不失为一种新的选择。 1.半轴齿轮 2.行星齿轮 3.行星齿轮轴 4.中央传动从动锥齿轮 图1 装载机差速器简图 1.差速器齿轮齿根弯曲强度的可靠度计算 由于差速器齿轮的啮合次数比传动系其它齿轮少得多,很少因齿面点蚀而破

坏,因此无需进行齿面接触强度可靠度计算,而只需计算齿根弯曲强度的可靠度。 锥齿轮齿根弯曲强度条件为 ζF=F t KY Fa Y(1) 式中Ft———作用在行星齿轮和半轴齿轮上的圆周力 Ft=2 T1/2C3 dm1 T1———差速器设计转矩 dm1———半轴齿轮平均分度圆直径,且 dm1 = d1(1 - 0. 5ΦR) =mz1(1 - 0. 5ΦR) m———锥齿轮端面模数 ΦR———齿宽系数,ΦR= b/R R=m z1(u +1)1/2/2 K———载荷系数,K= KAKVKFαKFβ,其中,KA为使用系数,KV为动载系数,KFα为齿间载荷分配系数,取KFα= 1,KFβ为齿向载荷分布系数 YFα———载荷作用在齿顶时锥齿轮的齿形系数 YSα———载荷作用在齿顶时锥齿轮应力校正系数 ζFP———许用弯风应力 ζFP= KFNζF Lim/SF (2) 这里,ζF Lim为锥齿轮齿根弯曲疲劳极限值,SF为齿根弯曲疲劳计算用安全系数,KFN为弯曲疲劳计算时的寿命系数。 从理论上讲,式(1)、式(2)中的各参数,除齿数比u和行星轮个数 C可预先确定之外,其余均为随机变量,具有一定的分布规律。实际上由于锥齿轮的几何参数误差相对来说一般均很小,故可视为确定量。有些参数的分布情况尚难以考虑,也暂定为确定量[2]。这样随机变量ζF和ζFP的均值、标准差可用可靠性设计理论中的变异系数法[2]求得,其值分别为 ζ = KAKVKFβFtYFαYSα(3) F=bm(1 - 0. 5ΦR) SζF=ζFCζF(4) ζFP= KFNζF Lim/SF(5)

~机械优化设计复习题及答案

机械优化设计复习题 一.单项选择题 1.一个多元函数()F X 在X * 附近偏导数连续,则该点位极小值点的充要条件为( ) A .() *0F X ?= B. ()* 0F X ?=,() *H X 为正定 C .() *0H X = D. ()* 0F X ?=,() *H X 为负定 2.为克服复合形法容易产生退化的缺点,对于n 维问题来说,复合形的顶点数K 应( ) A . 1K n ≤+ B. 2K n ≥ C. 12n K n +≤≤ D. 21n K n ≤≤- 3.目标函数F (x )=4x 2 1+5x 22,具有等式约束,其等式约束条件为h(x)=2x 1+3x 2-6=0,则目 标函数的极小值为( ) A .1 B . 19.05 C .0.25 D .0.1 4.对于目标函数F(X)=ax+b 受约束于g(X)=c+x ≤0的最优化设计问题,用外点罚函数法求解 时,其惩罚函数表达式Φ(X,M (k) )为( )。 A. ax+b+M (k){min [0,c+x ]}2,M (k) 为递增正数序列 B. ax+b+M (k){min [0,c+x ]}2,M (k) 为递减正数序列 C. ax+b+M (k){max [c+x,0]}2,M (k) 为递增正数序列hn D. ax+b+M (k){max [c+x,0]}2,M (k) 为递减正数序列 1.B 2.C 3.B 4.B 5.A 6.B 7.D 8.B 9.A 10C.11.B 12.C 13A 14.B 15.B 16 D 17.D 18.A 19.B.20.D 21.A 22.D 23.C 24.B 25.D 26.D 27.A 28.B 29.B 30.B 5.黄金分割法中,每次缩短后的新区间长度与原区间长度的比值始终是一个常数,此常数是( )。 A.0.382 B.0.186 C.0.618 D.0.816 6.F(X)在区间[x 1,x 3]上为单峰函数,x 2为区间中一点,x 4为利用二次插值法公式求得的近似极值点。如x 4-x 2>0,且F(x 4)>F(x 2),那么为求F(X)的极小值,x 4点在下一次搜索区间内将作为( )。 A.x 1 B.x 3 C.x 2 D.x 4 7.已知二元二次型函数F(X)= AX X 21T ,其中A=?? ????4221,则该二次型是( )的。 A.正定 B.负定 C.不定 D.半正定 8.内点罚函数法的罚因子为( )。 A.递增负数序列 B.递减正数序列 C.递增正数序列 D.递减负数序列 9.多元函数F(X)在点X * 附近的偏导数连续,?F(X * )=0且H(X * )正定,则该点为F(X)的 ( )。 A.极小值点 B.极大值点 C.鞍点 D.不连续点 10.F(X)为定义在n 维欧氏空间中凸集D 上的具有连续二阶偏导数的函数,若H(X)正定,则称F(X)为定义在凸集D 上的( )。

机械优化设计题库

、绪论 1. 思考题 1.何为约束优化设计问题 ?什么是无约束优化设计问题 ?试各举一例说明。机械优化设计问题多属哪一类? 2.一般优化问题的数学模型包括哪些部分?写出一般形式的数学模型。 3.机械优化设计的过程是怎样的 ?它与常规的机械设计有什么不同 ? 4.怎样判断所求得的最优解是不是全局最优解? 5.试简述优化算法的迭代过程。 6.何为可行域?为什么说当存在等式约束则可行域将大为缩小?当优化问题中有—个等式约束时 可行域是什么 ?当优化问题中有两个等式约束时可行域是什么?当 n 维优化问题中有 n 个等式约束时可 行域是什么? 7.什么是内点、什么是外点 ?在优化设计中内点和外点都可以作为设计方案吗?为什么 ? 8.试写出第一节中第三个问题的数学模型。 9.目标函数及其等值线(等值面)的意义和特性是什么? 2.习题 1.设计一容积为 V 的平底、无盖圆柱形容器,要求消耗原材料最少,试建立其优化设计的数学模型,并指出属于哪一类优化问题。 2.当一个矩形无盖油箱的外部总面积限定为S 时,怎样设计可使油箱的容量最大?试列出这个优 化问题的数学模型,并回答: ①属于几维的优化问题? ②是线性规划还是非线性规划? 3.欲造容积为 V 的长方形无盖水箱,问应如何选定其长、宽、高尺寸,才能使用料消耗最少?试写出其数学模型。 4.试求直径为 D 的圆内所有内接三角形面积中的最大值。 5?在曲面f l(X l,X2,X3)=0上找一点P l,在曲面f2(X l,X2,X3)=0上找一点卩2,使得P l与卩2的距离为最短,试建立优化问题的数学模型。 6?有一薄铁皮,宽b=14cm,长L=24cm,制成如图2-9所示的梯形槽,求边长 X和倾斜角a为多大时,槽的容积最大?试写出此问题的优化设计模型并指出该问题属于哪一类的优化设计问题。 7?欲制一批如图 2-12所示的包装纸箱,其顶和底由四边延伸的折纸板组成。要求纸箱的容积为 2m3,问如何确定a、b和c的尺寸,使所用的纸板最省。试写出该优化问题的数学模型。 8?—根长I的铅丝截成两段,一段弯成圆圈,另一段弯折成方形。问应以怎样的比例截断铅丝,才能使圆和方形的面积之和为最大,试写出这一优化问题的数学模型。 9?某厂生产A、B两种产品:A每桶需用煤90kN、电4度、劳动日3个,获利润700元;B每桶需用煤40kN、电5度、劳动日10个,获利润1200元。但计划规定可用煤 3600kN、电200度、劳动 日 300 个,试问 A、 B 各生产多少桶时利润最大?列出其教学模型,并说明属于何种数学规划问题? 10.某厂生产两种机器,两种产品生产每台所

30586机械优化设计考纲

高纲1513 江苏省高等教育自学考试大纲 30586 机械优化设计 南京理工大学编 江苏省高等教育自学考试委员会办公室 Ⅰ课程性质与课程目标 一、课程性质和特点 《机械优化设计》是高等工科院校中机械设计制造及其自动化专业现代设计方法模块的一门选修课程,它综合运用先修课程所学到的数学、计算机编程和机械等方面知识与理论,来解决机械工程领域内有关机构、机械零部件、机械结构及机械系统的优化设计问题及机械工程领域的其他优化问题。通过课程的学习可以培养学生运用现代设计理论与方法来更好地解决机械工程设计问题的能力。为进一步深入学习现代机械设计的理论与方法及更好地从事机械工程方面的设计、制造和管理等相关工作打下良好的基础。本课程的特点是数学基础理论与计算机编程语言与机械设计专业知识高度结合的综合课程。 二、课程目标 本门课程通过授课、练习和上机实践等教学环节,使学生树立机械优化设计的基本思想,了解机械优化设计的基本概念,初步掌握建立优化数学模型的基本方法和要求,了解和掌握一维搜索、无约束优化和约束优化中的一些基本算法及各种基本优化方法的特点和相关优化参数的选用原则,具有一定的编制和使用优化软件工具的能力,并具备一定的将机械工程问题转化为最优化问题并求解的应用能力。 三、与相关课程的联系与区别 本课程教学需要的先修课程:高等数学、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造装备设计、计算机编程语言。 本门课程要利用高等数学中有关偏导数、函数、极值、线性代数和矩阵等知识来

构建优化的方法;利用力学、机械设计和机械制造等方面的专业知识将工程问题转化成规范的优化设计数学模型,并利用计算机编程语言将优化方法和数学模型转化成可以执行的计算机程序,从而得到优化问题的解。因此,它既区别于基础的数学、力学课程和计算机编程语言课,又不同于机械设计和机械制造等机械专业课程,是利用数学方法和编程语言来解决机械工程设计问题的综合性课程。需要培养学生综合应用各选修课程知识解决工程设计问题的能力。 四、课程的重点和难点 本课程的重点内容:机械优化设计的基本概念、一维搜索优化方法、基本的无约束优化方法和约束优化方法。 本课程的次重点内容:机械优化数学模型建立方法和原则、优化设计的数学基础、线性规划方法、多目标和离散变量的优化方法。 本课程的的难点内容:约束优化方法、优化方法在机械工程设计中的实际应用。 Ⅱ考核目标 本大纲在考核目标中,按照识记、领会和应用三个层次规定其应达到的能力层次要求。三个能力层次是递升的关系,后者必须建立在前者的基础上。各能力层次的含义是: 识记(Ⅰ):要求考生能够识别和记忆本课程中有关优化设计数学模型和各种基本优化方法基本概念、基本原理、算法特点、算法步骤等主要内容并能够根据考核的不同要求,做正确的表述、选择和判断。 领会(Ⅱ):要求考生能够领悟和理解本课程中有关优化问题数学建模、求解及各种基本优化方法的概念及原理的内涵及外延,理解各种优化方法的数学基础和求解步骤的确切含义,掌握每种方法的适用条件和优化参数选用原则;理解相关知识的区别和联系,做出正确的判断、解释和说明。 应用(Ⅲ):要求考生能够根据所学的方法,对简单的优化问题求解,得出正确的结论或做出正确的判断。能够针对具体、实际的工程情况发现问题,并能探究解决问题的方法,建立合理的数学模型,用所学的优化方法进行求解,并学会编程或利用现有优化软件求解优化问题。 Ⅲ课程内容与考核要求 绪论 一、学习目的与要求 了解机械优化设计的特点、发展概况以及本课程的主要内容。 二、课程内容 传统设计和优化设计的特点和区别,机械优化设计发展概况及本课程的主要内容。 三、考核知识点与考核要求 1. 传统设计和优化设计 识记:传统设计特点,传统设计流程; 领会:优化设计特点,现代设计流程。 2. 机械优化设计发展概况

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