优化设计心得

1 / 18优化设计心得机械优化设计心得机械优化设计这门课，说实话，大学里接触过，也上过，叫优化设计方法 ，那会没有认真听，只记得老师让用 matalab 这个软件做仿真，编写程序什么的，对约束问题求最优解等等，主要就是迭代思想，选择步长什么的，选择初始点啊等等。 。 。没有想过要应用到自己的专业上，并和自己的课题结合起来。 。 。没有认识到重要性。 。考试的时候也是开卷考试，老师划题，回忆起来也就是写程序，跟 C 语言类似，这学期重拾机械优化设计这门课，感觉自己需要学习的东西很多，比如一些仿真软件的使用，包括里面公式的选取，参数的选取。 。 。还有如何把一些优化方法应用到自己的专业上，使自己课题中遇到的一些问题得到更好的解决。这学期快结束了，对于机械优化设计这门课，有了更新的认识，它教会的不只是如何使用一个仿真软件，更多的是一种方法，一种思想。第一次和其他同学协作，讲的是约束优化方法，我讲的是2 / 18第一部分约束优化方法的概述及分类，通过网络、图书馆、查阅文献这些手段，对约束优化方法有了一定的了解。约束优化方法和其他优化方法的模型一样，也分为设计变量、约束条件、目标函数、求最优解。约束优化问题的最优性条件：在满足等式和不等式约束条件下，其目标函数值最小的点所必需满足的条件，也就是说最优点必须出现在可行域内部或者约束边界上。约束优化方法包括以下几类：随机方向法、复合型法、内点函数惩罚法、外点函数惩罚法、混合函数惩罚法。随机方向法的基本思想是在可行域内，利用随机产生的可行方向进行搜索的一种直接方法。复合型法的基本思想是在可行域内构造一个具有 K 个顶点的初始复合型，对该复合型的各个定点的目标函数值进行比较，找到目标函数值最大的定点，然后按一定的法则求出目标函数值有所下降的可行的新点，并用此点代替最坏点，构成新的复合型，复合型的形状每改变一次就向最优点移动一步，直至逼近最优点。内、外点函数惩罚法是根据初始点是否在可行域内。这次最大的感受就是初始点的选择，迭代步长，还有运算函数，终止条件，以及在运算啊，迭代啊等过程中满足的条件，感觉很重要，还有每种方法所能解决的问题类型。第二次和同学共同制作的是长方体建筑屋顶风能利用效果，3 / 18主要从以下几个方面介绍了建筑风能，第一点是建筑风能的研究背景以及建筑环境中的风场，并且简单介绍了建筑风力机的分类与建筑风能利用的评价指标。建筑风能免于输送，直接应用的特点缓解了能源与环境的矛盾。建筑环境中的风场比较复杂、紊流加剧、风速降低。建筑风力机按安装类型分为顶部、空洞、通道三种。建筑风能利用的评价指标主要有风速增大系数、湍流强度、屋顶紊流厚度、实际风速、风速倾斜角。为什么要用这些参数来作为建筑风能利用的评价指标呢？因为风力机的功率与风速三次方成正比，因此风力机的安装位置应选取风速相对较大的位置，同时避免高湍流。为降低成本，还应尽量降低风力机的安装高度。第二点讲的是建筑风环境的数值模拟的和计算方法，不置可否，我对一些仿真软件的应用还是不够熟练，对于一些函数的意义，参数的选择还是不明确，今后需要多加努力，争取做到熟练操作。第三点讲了长方体建筑屋顶几种模型不同迎风角下的风能利用效果，用风速增大系数合值来表征风能利用效果，主要有前单坡型、后单坡型、圆弧双坡型、梯形双坡型四种。通过这次学习和制作 PPT,深有感触，在信息检索和文献查阅方面仍然有很多不足，需要努力改进，还有在课堂上涌4 / 18现了好多优秀的作品，在观看他们制作的 PPT，并听他们细致认真的讲解时，我学到了很多，对他们所研究的课题有了初步了解，虽然跟他们课题不一样，但是他们的思路，形式，观点以及制作 PPT 的一些方法，对自己以后的学习、做课题有很大帮助和指导作用，非常感谢他们。其次，通过这次机械优化设计方法的学习，锻炼了我上台演讲的能力，以前上台演讲很紧张，说话语速快，声音小，通过这两次演讲，明显感觉到自己的语速放慢，声音大了些，虽然还有些不足，但我会继续努力的。最后，在这门课的学习过程中，查找文献的能力，演讲的能力，制作 PPT 的能力等等，我感觉最深的还是合作能力，团队精神，这样才会更好的成长，更快的成功。机械优化设计心得体会学习机械优化设计以前，总感觉企业的生产，人类日常生活中的劳动等都是一种简单的过程，总有一定的套路可循。但自接触了机械优化设计这门学科以后，让我认识到在人类的生产中，我们总是意向于得到我们最满意的效果，如加工零件怎样最省材料又不影响零件的加工，饭店厨师对于菜系的烹饪顺序等，看似很简单的问题，但其中却蕴藏着极大的智慧！就老师上课用以举例的割木材问题中怎样5 / 18剧料使材料最省为例，细分下来积累的计算量足以令我们筛选一宿！总上的种种，就迫切的需要我们掌握一套系统的机械优化设计方法。翻阅相关书籍，才了解到机械优化设计虽然只有从近代到现在短短几十年的发展历史，但是其体系的迅速完善我想是其他学科难以企及的。如今，机械优化方法也是各类决策方法中普遍采用的一种方法，机械优化设计作为一种现代化的设计方法已经广泛的机械设计中，并取得了良好的经济效益。在面对市场竞争日益激烈的大环境下，计算机处理技术日益改进，作为新产品的开发与改进环节中最重要的环节就在于如何大幅度的缩短产品的使用周期，如何提高新产品的设计质量，以及降低新产品的设计成本这些方面等对于企业缩减开发成本，更快的抢占同类产品的市场等具有决定性的作用！我们应当与时俱进，跟上学科发展的势头，把机械优化设计作为学习生活中研究与关注的对象，在平时的处事中长存优化的思想。优化设计心得6 / 18优化设计心得一：幂函数教学优化设计心得【摘要】幂函数是新课标教材新增的内容,新教材将幂函数研究的对象限定为五个具体函数,通过研究它们来了解幂函数的性质. 教材重在从图上看出图像的对称性,着重从对称的角度应用这一性质,也就是说,对奇偶性的要求较低,习题不需要过难,要循序渐进。在深入研究幂函数知识基础上,反复对教材进行钻研,对自己的学生了解,认真辅导的基础上设计我设计了教学过程。通过对幂函数的研究,培养了学生自主学习、合作交流的学习习惯,也培养了学生勇于探索,不断创新的思维品质【关键词】幂函数;优化设计;类比研究【中图分类号】 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2016)09-0277-02幂函数是新课标教材新增的内容,而相比起人教版的旧教材,幂函数的地位和难度都有所下降,新教材将幂函数的位置放到了指数函数与对数函数之后,并且将幂函数研究的对象限定为五个具体函数,通过研究它们来了解幂函数的性质.教材从整数指数的幂函数自然引入,给出定义后,也只是推广到7 / 18其他整数指数的情况,但是要指出 x 为其他实数时仍有意义,留待课外解决,对于函数的奇偶性,虽然给出了一般定义,但是应该知道,教材重在从图上看出图像的对称性,着重从对称的角度应用这一性质,也就是说,对奇偶性的要求较低,习题不需要过难,要循序渐进。课外部分要求学生自己动手画函数的图像,通过它们的图像,让学生自己归纳出它们的性质。但要给学生留有充足的时间去完成。培养学生独立解决问题的能力和自信心。在反复研究了教材对幂函数的内容知识设计意图的基础上,我又认真制定了幂函数知识的教学目标和教学重点难点 。通过对幂函数的研究,理解、掌握幂函数的图象与性质,并掌握研究幂函数的一般方法;渗透分类讨论、数形结合的数学思想及类比、联想的学习方法,提高归纳与概括的能力;培养积极思考,通过自主探索获取新知的学习习惯本节课的重点内容是幂函数在第一象限的图象与性质及研究幂函数的一般方法.8 / 18对幂函数图象的共性的归纳是本节课的难点.为了让幂函数的知识讲解有更好的完美教学效果,我设计制定了这样的教学过程。1 创设情境,建构概念定义的给出: 本节课教学任务较重,难度较大,但鉴于课前对相关知识的切入点进行充分准备,因此我采取了由指数函数直接引入幂函数定义的方法.指出对于关系式:ab=N,当底数 a 为常数,b 作为自变量,N 为 b 的函数时,就构成了指数函数;当指数 b 为常数,底数 a 为自变量,N 为 a 的函数时,构成的函数就称为幂函数.由此得到幂函数的定义:形如 y=xa(IR)的函数称为幂函数.(目前我们只研究指数为有理数的情况)概念的辨析: 在给出了幂函数的定义后,请学生举出了大量幂函数的例子,目的在于对幂函数进行辨析,学生举的例子9 / 18中含有已学过的函数 y=x0,y=x,y=x2,因此通过这个环节使学生感知到幂函数并不是完全陌生的,学习幂函数是为了对幂函数进行更一般的研究.2 联想类比,自主探究自主探究: 在这个环节中引导学生自由选择不同的幂函数,利用图形计算器通过画图,探究它们的图象与性质.并将自己的探究结果记录在表格中,在研究过程中,学生会选择幂指数不同的多个幂函数进行研究,分别记录它们的图象与性质,并在探究过程中对幂指数的作用进行了初步的探索.图象展示:在这一环节中我请学生将他们研究的幂函数从形态上看不同的图象分别画到黑板上,在学生的相互补充、我及时纠错和引导下,最终得到了十种不同形态的图象.由我补充了学生遗漏的 y=x 的图象,最后黑板上一共展示了十一种不同形态的幂函数的图象.3 深入探究,归纳性质对图象的进一步探究: 在得到了十一种不同形态的图象后,我指出,幂函数的情况比指数函数和对数函数的情况复杂得10 / 18多,继而提出问题:我们该如何去把握幂函数的图象呢?学生提出根据幂指数的不同范围分 1,0优化设计心得二：吉首某项目的结构专业优化设计心得摘 要：优化项目原结构设计的不合理性，尽量增加建设单位的使用与销售面积，在安全的前提下降低建设成本。关键词：历史遗留工程；结构设计优化；结构型式及布置优化；新型材料中图分类号：TU375文献标识码：B文章编号：1008-0422060138-021 项目概况2001 年，受某建设单位委托，对一个历史遗留工程进行结构优化设计，现将设计心得记录如下。11 / 18本项目所在地吉首，XX 年因故停工。四栋高层建筑，分别为 D、E1、E2 及 H 栋。D 栋为地下两层、地面以上为 25 层的高层建筑，屋面标高；E1、E2 为地下两层、地面以上为28 层高层建筑，屋面标高；H 栋为地下两层、地面以上 25层高层建筑，屋面标高。总建筑面积万 m2，已建约万 m2，优化部分建筑面积约万 m2。D 栋建筑带五层裙房，其余三栋建筑均带三层裙房，裙房做商业用途，裙房以上为住宅。四栋建筑结构均为部分框支剪力墙结构，均在裙房顶转换，均属高位转换。项目所在地吉首抗震设防烈度小于六度。D 栋原来已经施工到第五层，E1 栋原已施工到转换层以上一层，E2 栋原非塔楼部分已经施工到第四层，塔楼部分施工到地面一层。H 栋西单元施工到转换层以上部分，余下两个单元施工到地面一层。优化前项目现状见图 1、图 2 及图3；2 原设计不足12 / 18E1、E2 及 H 栋的第三层裙房层高，而转换梁最高有高，本层变成了一个死层，即不能正常使用，也不方便检修。出现这个情况的原因是：1）转换梁最小受剪截面超限时，转换梁高度增加太大。2）人为放大较多。裙房部分剖面图见图 4；有不少转换梁的底面纵筋配筋不够，不满足高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002 第条规定。此条规定：框支梁设计应符合下列要求：梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率非抗震区不应小于%。此条是强条。估计是人为放大截面后，忽略了最小配筋率要求。E1、E2 及 H 栋夹层层高，但转换梁梁高普遍为，出现大量的短柱，柱的剪跨比小于。D 栋转换层层高，但上部结构剪力墙布置过多，位移角最大值 1/4300*h，远小于高规之条规定 1/1000*h 要求； 1）导致建筑上部结构刚度过大，转换层上部与下部结构的13 / 18侧移刚度比不满足高规附录 E 之条规定；本条规定：底部大空间层数大于 1 层时，其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比 re 非抗震设计时不应大于 2。当转换层设置在 3 层及 3 层以上时，其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向风度的 60%。2）导致含钢量太高。D 栋裙房以上部分结构布置平面图见图 5；机械优化设计心得1，第二章为数学基础，实质上是利用极值方法求解。其中，几何法为解决 2，3 维数线性方程的常用、直观解法。极值方法及为一维时求导数，多维时求偏导，非线性函数可以利用泰勒公式展开。对于约束，其中的等式约束可以升维也可以降维。降维方法可以直接消元后返代如目标函数中直到变为无约束问题；也可以利用拉格朗日法化为拉格朗日函数降2 维。而不等式约束的处理为。引入松弛变量，将 a-x0变为 a-x+a1=0；将 x-b014 / 182x-b+b1=0，再利用拉格朗日法；应用库因塔克条件则可以解决二维和更高维函数的不等式约束。应用库因塔克条件的几何意义为在约束极小值点，目标函数的负梯度一定表示成所有起作用的约束在该点梯度的非负线性组合。2，之后章节为迭代法。第三章为一维搜索法，解决目标函数为一元函数的无约束优化问题，首先给出了区间消去法，寻找单峰区间高低高。在单峰区间内寻找极值点的方法为分直接法和间接法。直接法为直接比较试选点的函数值；间接法利用函数导数值的变化信息。直接法有黄金分割法和斐波那契法。区别在 的取值。黄金分割法取；斐波那契法在选完 n 后前后两次的数值的比值。间接法分为二次函数法和牛顿法。都是利用构造新函数的极值点逼近目标函数的极值点。第四章为无约束优化方法。根据搜索方向的构成分两类：一类为利用目标函数一阶和二阶导数的无约束优化方法有【最速下降法】 ， 【共轭梯度法】 ， 【牛顿法】 ， 【变尺度法】 ，另一类只利用目标函数值【坐标轮换法】 ， 【单形替换法】 ，【鲍威尔法】 。重点是【牛顿法】 、 【共轭梯度法】 、 【鲍威尔15 / 18法】 。第五章为线性规划，约束函数和目标函数都是线性函数的优化问题称为线性规划问题。第六章为约束优化方法，也分直接法和间接法。直接法有随机方向法、复合形法、可行方向法等；间接法有惩罚函数法等。第七章 多目标及离散变量的优化方法，重点把握例题中减速器的优化算例。学习优化设计引导之黄金分割法心得姓名：刘嘉 专业：11 级材料 学号：20160410210124这是第二次学习卢老师的优化设计引导课程。第一次学习是在选修课上，经过修课的学习，对书本的内容已经有了大概的了解！其中对第五章第二节的“黄金分割法”有很大的兴趣！下面就说一下自己学习该章节的几点心得体会! “黄金分割法又称法，是人们广为熟知的一种分割16 / 18线段成具有美感比例的方法。 ”这是书中对黄金分割法的定义。它的应用广泛，尤其是在美学上应用更为广泛，例如：在建筑艺术方面，黄金分割被认为是建筑和艺术中最理想的比例。建筑师们对数字特别偏爱，无论是古埃及的金字塔，还是巴黎的圣母院，或者是近世纪的法国埃菲尔铁塔，都有与有关的数据；在艺术创作方面，一些名画、雕塑、摄影作品的主题，大多在画面的处。艺术家们认为弦乐器的琴马放在琴弦的处，能使琴声更加柔和甜美；在人体美学方面，由于黄金分割以严格的比例性、艺术性、和谐性，蕴藏着丰富的美学价值。人们对这样的比例，会本能地感到美的存在。因此随之出现了一些相关的名词例如：黄金点。了解到这么多，我突然明白了为什么高跟鞋是每一个女性的最爱了！其原因就和黄金分割有关系！黄金分割有三大特点:比例性、艺术性、和谐性！而并不是所有的女性身材比例都能符合黄金分割比例，由于人们对美的完美追求，终于高跟鞋随之出现，有了它，女性可以通过穿合适跟高的高跟鞋让自己的身材比例接近黄金分割比例！从这可以看出，黄金分割和生活息息相关。通过查找资料，发现了很多有趣的巧合与黄金分割有