首页 理论教育 一般机械及机电产品的优化设计都需要经历以下的几个阶段

一般机械及机电产品的优化设计都需要经历以下的几个阶段

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般机械及机电产品的优化设计都需要经历以下的几个阶段:1)根据产品的设计要求,确定优化对象。设计变量是优化设计时可供选择的变量参数,直接影响设计结果和设计指标。设计约束条件是规定设计变量的取值范围。3)建立合适的优化设计数学模型。建立合理、有效、实用的数学模型是实现优化设计的根本保证。当优化设计数学模型建立以后,应该选择适当的优化方法进行计算求解。

一般机械及机电产品的优化设计都需要经历以下的几个阶段

一般机械机电产品的优化设计都需要经历以下的几个阶段:

1)根据产品的设计要求,确定优化对象。优化设计首先必须确定一个优化的目标,也就是要建立目标函数的优化对象,这个对象范围很广,比如说它可以是像产品的利润、尺寸、体积这样的局部优化,也可以是整个产品的全局优化。这就需要设计者参照已积累的资料和数据,具体地去分析产品性能和要求并结合市场需要确定一个合理的优化目标。

2)设计变量和设计约束条件的确定。设计变量是优化设计时可供选择的变量参数,直接影响设计结果和设计指标。选择设计变量应考虑以下问题,设计变量必须是对优化设计指标有直接影响的参数,能充分反映优化问题的要求;合理选择设计变量的数目,设计变量过多,将使问题的求解难度加大,设计变量过少,又难以体现优化的效果;各设计变量应相互独立,相互间不能存在隐含或包容的函数关系。

设计约束条件是规定设计变量的取值范围。在通常的机械及机电产品设计中,往往要求设计变量必须满足一定的设计准则、所需的力学性能要求,以及规定的几何尺寸范围。在优化设计中所确定的约束条件必须合理,约束条件过多将使可行域变得很小,增加了求解的难度,有时甚至难以达到优化目的。(www.xing528.com)

3)建立合适的优化设计数学模型。数学模型描述工程问题的本质是反映所要求的设计内容。它是一种完全舍弃事物的外在形象和物理内容,但包含该事物性能、参数关系、破坏形式、结构几何要求等本质内容的抽象模型。建立合理、有效、实用的数学模型是实现优化设计的根本保证。

4)选择合适的优化方法。当优化设计数学模型建立以后,应该选择适当的优化方法进行计算求解。各种优化方法都有其特点和适用范围,选取的方法应适合设计对象的数学模型,解题成功率高,易于达到规定的精度要求,占用机时少,人工准备工作量小,即满足可靠性和有效性好的选取条件。

5)分析评价优化结果。将得到的优化结果与没有优化之前的设计结果进行比较,分析优化的结果有没有带来真正的优化意义,比如说提高了产品的设计质量、降低了设计成本等。如果比较之后,发现优化设计的结果并没有带来明显的改善,则需要修正数学模型,以便产生最终的优化结果。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈