合肥工业大学。
机械优化设计》课程实践。
研究报告。班级： 机设12-6班
学号： 2012216281
姓名： 丁雷鸣
授课老师： 王卫荣
日期： 2023年 11月 10 日
目录。1、=0.618的证明1
2、一维搜索程序作业1
1）例1程序文本1
2）例1输出结果截图2
1）例2程序文本2
2）例2输出结果截图3
三、单位矩阵程序作业4
1）程序文本4
2）输出结果截图4
四、连杆机构问题6
1）目标函数6
2）约束条件7
3）选择方法7
4）程序文本7
5）数据输入截图8
（6）输出结果9
5、自行选择小型机械设计问题或其他工程优化问题………10
1）设计变量10
2）目标函数10
3）约束条件10
4）程序文本10
5）数据输入截图11
（6）输出数据11
六、机械优化设计课程实践心得体会13
一、=0.618的证明。
在实际计算中，最常用的一维搜索方法是**分割法。**分割法是建立在区间消去法原理基础上的试探方法，即在搜索区间内适当插入两点，。并且计算其函数值。
**分割法要求插入点，的位置相对于区间两端点具有对称性，即、、其中为待定常数。
除对称要求外，**分割法还要求保留下来的区间内再再插入一点，所形成的区间新三段与原来的区间三段具有相同的比例分布。设原区间长度为1，保留下来的区间长度为，区间缩短率为。为了保持想相同的比例分布，新插入点应该在位置上，在原区间的1-位置应该相当于在保留区间的位置。
故有。取方程正数解，得。
二、一维搜索程序作业。
例1、a=0,b=,f(x)=cosx
1）例1程序文本。
#include<>
include<>
void main ()
float a,b,c=0.618,aa[3],y[3],d;
scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&d):
aa[1]=b-c*(b-a);
aa[2]=a+c*(b-a);
y[1]=cos(aa[1]);
y[2]=cos(aa[2]);
doelse
}while(fabs((b-a)/b)>d);
aa[0]=(a+b)/2;
y[0]=(aa[0]-2)*(aa[0]-2)+3;
printf("a*=%f",aa[0]);
printf("y=%f",y[0]);
4）例2输出结果截图：
输入a=0,b=10,精度d=0.000001，输入极小值点和函数极小值如下：
三、单位矩阵程序作业。
作业：编写生成单位矩阵的程序。
要求：通用、输出美观、语言少为佳。
1）程序文本。
#include<>
void main (void)
#define m 500
int i,j,n,a[m][m];
printf("please input a number");
scanf("%d",&n);
for(i=1;i<=n;i++)
printf("");
2）输出结果截图：
当n=4时，输出结果如下：
当n=12时，输出结果如下：
四、连杆机构问题。
设计一曲柄摇杆机构，要求曲柄从转到=+时，摇杆的转角最佳再现已知的运动规律： =且已知=1， =5，为极位角，其传动角允许在40°范围内变化。
设计变量。该机构的运动简图如上图所示。在这个问题中，已知=1， =5且和不是独立参数，它们可由下式求出：
arccos
arccos
所以还问题只有两个独立参数和，因此设计变量为。
x==1）目标函数。
将输入角分成30等分，并用近似公式计算，可得目标函数的表达式。
f(x)=
式中——当时的机构实际输出角，其计算公式为=
式中。arccos=arccos
arccos=arccos
为当时的理想输出角，其值由下式计算。
2）约束条件。
平面铰链四杆机构常用的约束条件有曲柄存在条件和传动角条件。由此得约束条件为。
3）选择方法。
采用惩罚函数法进行计算。
4）程序文本。
procedure ffx; /目标函数。
var p0,q0,p,ri,a,b,q,qi,k :real;
i:integer ;
beginwith do begin
p0:=arccos((sqr(1.0+x[1])-x[2]*x[2]+25.0)/(10.0*(1.0+x[1]))
q0:=arccos((sqr(1.0+x[1])-x[2]*x[2]-25.0)/(10.0*x[2]))
k:=90.0/30.0*(3.1415926/180.0);
fx:=0;
for i:=0 to 30 do;
beginp:=i*k+p0;
qi:=q0+2.0*sqr(p-p0)/(3.0*3.1415926);
ri:=sqrt(26.0-10.0*cos(p));
a:=arccos((ri*ri+x[2]*x[2]-x[1]*x[1])/2.0*ri*x[2]))
b:=arccos((ri*ri+24.0)/(10.0*ri));
q:=3.14159-a-b;
fx:=fx+sqr(q-qi)*k;
end;end;
end;procedure ggx; /约束函数。
beginwith do begin
gx[1]:=x[1];
gx[2]:=x[2];
gx[3]:=6.0-x[1]-x[2];
gx[4]:=x[1]-x[2]-4.0;
gx[5]:=x[2]-x[1]-4.0;
gx[6]:=x[1]*x[1]+x[2]*x[2]-1.414*x[1]*x[2]-16;
gx[7]:=36-x[1]*x[1]-x[2]*x[2]-1.414*x[1]*x[2];
end;end;
procedure hhx;
beginwith do beging
hx[1]:=hx[1];
end;end;
end.5）数据输入截图。
输入初始点为（5,5），精度为0.001
6）输出结果。
五、自行选择小型机械设计问题或其他工程优化问题。
某车间生产甲、乙两种产品。生产甲种产品每件需要材料9kg、3个工时、4kw电，可获利60元。生产乙种产品每件需材料4kg、10个工时、5kw电，可获利120元。
若每天能**材料360kg，有300个工时，能供200kw电，问每天生产甲、乙两种产品各多少件，才能够获得最大的利润。
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