《机械优化设计》实验报告.doc

机械优化设计实验报告班级：姓名：学号：时间：2012-11-7机械优化设计一、 实验目的 机械优化设计方法在现代设计方法中占有重要地位，且实践性较强。学生通过上机计算达到以下目的： 1、加深对常用机械优化设计方法的基本理论和算法步骤的理解，在掌握原理的基础上熟练运用此方法解决问题。2、学会利用计算机语言编写程序来辅助解决数学问题； 3、培养学生独立编制、调试计算机程序的能力。4、培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力，力求达到理论与实践的相统一。5、编写规范的实验报告。二、 黄金分割法程序考核题三、 优化方法的基本原理简述：黄金分割律是公元前六世纪，希腊的大数学家毕达哥拉斯发现的：如果把一条线段分成两部分，长段和短段的长度之比是1:0.618，整条线段和长段的比也是1:0.618时，才是和黄金一样最完美的分割，进行分割的这个点就叫黄金分割点。 黄金分割法适用于a,b区间上的任何单谷函数求极小值问题。对函数除要求“单谷”外不作其他要求，甚至可以不连续。因此，这种方法的适应面相当广。黄金分割法也是建立在区间消去法原理基础上的试探方法。 在搜索区间内a,b适当插入两点a1,a2，将区间分成三段；利用区间消去法，使搜索区间缩小，通过迭代计算，使搜索区间无限缩小，从而得到极小点的数值近似解四、 程序框图绘制：利用区间消去法确实a、b值，再给出、值，利用黄金分割法则可求出最优解a3、y3。黄金分割法程序框图如下图：五、 优化方法程序及运算结果：4#include#include static float a,b;float F(float x)float y;x*=x-10;y=x+36;return(y);void kj()float c,d,e,f;a=0;d=F(a);b=a+1;e=F(b);f=e;if(de)while(f=e)c=b+1;f=F(c);if(fe)a=b;b=c;d=e;e=f;elseb=c;break;elseb=a-1;e=F(b);f=e;while(f=e)c=b-1;f=F(c);if(fs) if(y1=y2)a=a1; a1=a2; y1=y2; a2=a+k*(b-a); y2=F(a2); elseb=a2; a2=a1; y2=y1; a1=b-k*(b-a); y1=F(a1); if(j0) j*=-1; i=y2-y1; j=i/y2; a3=(a+b)/2; y3=F(a3); printf(a3=%fn,a3); printf(y3=%fn,y3);六、 结果校核：对函数 求导：得 令其导数等于零，则有 解得x=5 、y=11，所以，当函数的最小点是=5 ，最小值是=11。故与程序所求出的结果相同，证明所编程序是正确的。