C语言实习报告蜗杆传动的优化设计.doc
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1、C语言实习报告 XXXXXX学院 XXXXXXX班 XXXXX 一、设计题目:蜗杆传动的优化设计 设计一普通圆柱蜗杆,已知参数:输入功率8.8;蜗杆转速;传动比;由电动机驱动,载荷平衡。蜗杆材料,表面硬度,蜗轮材料为,离心铸造,蜗杆减速器每日8h,全年按300个工作日计,要示工作寿命不低于10年。根据以上条件进行优化设计,通常在满足使用要求的前提下,以结构尺寸是否紧凑、传动效率是否较高作为评判设计优劣的指标,在此以传动中心别具匠心为目标函数式中:传动中心距;蜗杆轴向和蜗轮端面模数;蜗杆直径系数;蜗杆头数;蜗轮齿数;工程传动比;二、题目分析:由上式可知传动中心别具匠心与模数、蜗杆直径系数和蜗杆头
2、数有关。此三个参数可作为独立设计变量,即,与此相对应,目标函数可写为: 在进行蜗杆传动设计时,各参数应满足强度和刚度方面的要求,应用网格法可求解这一问题。网格法是约束直接优化方法中较为简单的一种方法,它的基本思想是将可行域分为许多网格,求出满足设计约束的网格点上的目标函数值,比较它们的大小,从中选择函数值最小的网格点。依次循环,直到网格之间的距离达到控制精度,即可得满足精度要求的近似最优解。三、算法步骤:网格法的算法步骤为:(1)给定目标函数初值(一个足够大的正数)、对应各设计变量的等分数和计算精度。(2)将区间进行等分,间距为,各分点坐标为,式中:,共有T个分点:(3)对T个分点按顺序逐一进
3、行可行性检查,放弃那些不满足设计约束的网格点,计算满足设计约束的网格点所对应的目标函数值,并与目标函数初值比较,若,则。否则,判别下一个网格点。(4)如果则停止计算,即为所求的最优点和最优值。否则取转向步骤(2)继续计算。四、流程图五、程序#includestdio.h /*预处理命令*/#includestdlib.h#includemath.h /*主函数*/main()double fun(double x3);int yesorno(int ng, double x3);double x3;double a3=2.0,7.0,2.0; /*定义网格区间上限*/double b3=8.0
4、,25.0,3.0; /*定义网格区间下限*/int n=3;int m3=12,24,10; /*定义网格区间的等分值*/double eps=0.1;double x03=0.2,0.3;double xmin3,fmin;double f0=10.0e5,f;double h3;double hmax;int i;int i0,i1,i2;int ng=10; /*参数约束条件个数*/dofor(i=0;in;i+)hi=(bi-ai)/mi; /*将区间ai,bi进行mi等分*/for(i2=0;i2=m2;i2+) /*网格法划分区间*/x2=a2+i2*h2;for (i1=0;i
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