优化设计件.ppt

优化设计伞红军主讲昆明理工大学机电工程学院机械工程及自动化系联系电话:**********Email:sanhjun6@主要教材及参考书1.《机械优化设计》孙全颖、赖一楠、白清顺主编哈尔滨工业大学出版社,2007年7月2.《机械优化设计》孙靖民、梁迎春主编机械工业出版社,,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。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域。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了广泛应用。■防洪堤坝的设计■优化是在规定的范围内(或条件下),寻找给定函数取得最优值的条件。■优化的目的就是在完成某一任务时所作的努力最少、付出最小,而使其收益最大、效果最好。■优化的过程其实就是一种决策的过程。■机械优化设计即把机械设计与优化设计理论及方法相结合,借助电子计算机,自动寻找实现预期目标的最优设计方案和最佳设计参数。,被动的重复分析产品的性能。优化设计最优解设计问题数学模型优化途径,优选设计参数设计方案方案分析最优?否是最优的设计方案图2:现代优化设计过程框图利用电子计算机主动的设计产品参数,获得最优方案。■优化设计具有传统设计所不具备的特点,主要表现在以下两个方面:?优化设计能使各种设计参数自动向更优的方向进行调整,直到找到一个尽可能完善的或最合适的设计方案。?优化设计的设计手段是采用电子计算机,可以在较短的时间内从大量的方案中选出最优的设计方案,减少设计时间,缩短设计周期。■工程案例?利用一化工优化系统,对一化工厂进行设计。根据给定数据,在16小时内,进行16000个可行性设计的选择,从中选择一成本最低、产量最大的方案,并给出必须的精确数据。传统设计:一组工程师,一年时间,仅仅3个方案,且并非最优。?美国BELL飞机公司利用优化方法解决450个设计变量的大型结构优化问题。一个机翼质量减轻35%。■优化设计的作用(优点)?使传统机械设计中,求解可行解上升为求解最优解成为可能;?使传统机械设计中,性能指标的校核可以不再进行;?使机械设计的部分评价,由定性改定量成为可能;?大大提高了产品的设计质量,从而提高了产品的质量;?提高生产效率,降低产品开发周期;?……