山东理工大学：《机械优化设计》课程教学课件（PPT讲稿）第一章 绪论（主讲：孙霞）

机械优化设计方法 主讲：孙霞

机械优化设计方法 主讲：孙霞

第一章：绪论 优化设计（Optimum Design)是60年代发展 起来的一门新的设计方法，是最优化技术 和计算技术在设计领域中应用的结果。 解析法 数值计算法 优化方法 微分求极值 迭代逼近最优值 计算机 优化设计

第一章：绪论 优化设计（Optimum Design)是60年代发展 起来的一门新的设计方法，是最优化技术 和计算技术在设计领域中应用的结果。 解析法 数值计算法 优化方法 微分求极值 迭代逼近最优值 计算机 优化设计

机械优化设计是使某项机械设计在规定 的各种设计限制条件下，优选设计参数， 使某项或几项设计指标获得最优值。 什么叫机械优化设计 工程设计上的“最优值”(Optimum)或 “最佳值”系指在满足多种设计目标和 约束条件下所获得的最令人满意和最适 宜的值

机械优化设计是使某项机械设计在规定 的各种设计限制条件下，优选设计参数， 使某项或几项设计指标获得最优值。 什么叫机械优化设计 工程设计上的“最优值”(Optimum)或 “最佳值”系指在满足多种设计目标和 约束条件下所获得的最令人满意和最适 宜的值

一、从传统设计到优化设计 机械设计一般需要经过调查研究(资料 检索)、拟订方案(设计模型)、分析计算(论 证方案)、绘图和编制技术文件等一系列的 工作过程。 图1-1 传统的机械设计过程

一、从传统设计到优化设计 机械设计一般需要经过调查研究(资料 检索)、拟订方案(设计模型)、分析计算(论 证方案)、绘图和编制技术文件等一系列的 工作过程。 图1-1 传统的机械设计过程

图1－3 机械优化设计过程框图

图1－3 机械优化设计过程框图

优化设计与传统设计相比，具有如下三个特点： (1)设计的思想是最优设计； (2)设计的方法是优化方法； (3)设计的手段是计算机。 二、机械优化设计的发展概况 近几十年来，随着数学规划论和电子计算机的迅 速发展而产生的，它首先在结构设计、化学工程、 航空和造船等部门得到应用。 1.优化设计的应用领域

优化设计与传统设计相比，具有如下三个特点： (1)设计的思想是最优设计； (2)设计的方法是优化方法； (3)设计的手段是计算机。 二、机械优化设计的发展概况 近几十年来，随着数学规划论和电子计算机的迅 速发展而产生的，它首先在结构设计、化学工程、 航空和造船等部门得到应用。 1.优化设计的应用领域

国内近年来才开始重视，但发展迅速，在机构 综合、机械的通用零部件的设计、工艺设计方 面都得到应用。 2.目前机械优化设计的应用领域 在机械设计方面的应用较晚，从国际范围来说， 是在上世纪60年代后期才得到迅速发展的。 优化设计本身存在的问题和某些发展趋势主要 有以下几方面：

国内近年来才开始重视，但发展迅速，在机构 综合、机械的通用零部件的设计、工艺设计方 面都得到应用。 2.目前机械优化设计的应用领域 在机械设计方面的应用较晚，从国际范围来说， 是在上世纪60年代后期才得到迅速发展的。 优化设计本身存在的问题和某些发展趋势主要 有以下几方面：

1)目前优化设计多数还局限在参数最优化这种数 值量优化问题。结构型式的选择还需进一步研究 解决

1)目前优化设计多数还局限在参数最优化这种数 值量优化问题。结构型式的选择还需进一步研究 解决

2)优化设计这门新技术在传统产业中普及率还 不高。 3)把优化设计与CAD、专家系统结合起来是优 化设计发展的趋势之一

2)优化设计这门新技术在传统产业中普及率还 不高。 3)把优化设计与CAD、专家系统结合起来是优 化设计发展的趋势之一

三、本课程的主要内容 1.建立优化设计的数学模型 2.选择合适的优化方法 3.编制计算机程序，求得最佳设计参数

三、本课程的主要内容 1.建立优化设计的数学模型 2.选择合适的优化方法 3.编制计算机程序，求得最佳设计参数