資料.實驗報告專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化目錄第一題……………………3第二題……………………4第三題……………………6附錄………81、求解如下最優(yōu)化問題解：由題意分析可得：該題所求函數(shù)的最小值，對函數(shù)進行分析可得該函數(shù)屬于二次規(guī)劃問題，因此可以直接編程求解。程序如下：>>H=[2-2;-24];f=[-2;-6];>>A=[11;-12];b=[2;2];>>lb=zeros(2,1);>>[x,fval]=quadprog(H,f,A,b,[],[],lb)運行結(jié)果：某農(nóng)場擬修建一批半球殼頂?shù)膱A筒形谷倉，計劃每座谷倉容積為300立方米，圓筒半徑不得超過3米，高度不得超過10米。半球殼頂?shù)慕ㄖ靸r為每平方米150元，圓筒倉壁的造價為每平方米120元，地坪造價為每平方米50元，求造價最小的谷倉尺寸為多少？解：由題意可設(shè)圓筒半徑為，圓筒高度為，圓筒形谷倉造價為。則圓筒形谷倉造價與圓筒半徑和圓筒高度的關(guān)系為：由題意可得圓筒半徑與圓筒高度的限制為：可得該問題的數(shù)學模型為：則可對該數(shù)學模型進行編程求解，由于該題中含有多變量二次等式約束條件，則應使用fmincon，程序如下：調(diào)用函數(shù)文件：functionf=zaojia(x)%UNTITLED3Summaryofthisfunctiongoeshere%Detailedexplanationgoesheref=2*pi*x(1)*x(2)*120+2*pi*x(1)^2*150+pi*x(1)^2*50;endfunction[c,ceq]=one(x)%UNTITLED4Summaryofthisfunctiongoeshere%Detailedexplanationgoesherec=[];ceq=pi*x(1)^2*x(2)+(2/3)*pi*x(1)^3-300;end主程序：>>A=[10;01];>>b=[3;10];>>[x,fval]=fmincon(@(x)zaojia(x),[2;2],A,b,[],[],[],[],@(x)one(x))運行結(jié)果：3、已知軸一端作用載荷F=1000N，扭矩T=100Nm，軸長不小于8cm，材料的許用彎曲應力為120MPa，許用扭剪應力為80MPa，許用撓度為0.01cm，密度為7.8t/m3，彈性模量為2×10^5MPa，設(shè)計該軸，使得滿足上述條件，且重量最輕。解：設(shè)該軸的軸長為，軸的半徑為，軸的質(zhì)量為。由題意可得：由許用彎曲應力可得，該軸的彎曲應力在軸根處最大，最大值為：由題意可得：由許用扭剪應力可得，軸為等直圓桿，則該軸的最大扭剪應力為：由題意可得：由許用撓度可知，該軸為懸臂梁模型，因此最大撓度為：則有：則該題的數(shù)學模型為：則程序為：調(diào)用函數(shù)：function[c,ceq]=two(x)%UNTITLED2Summaryofthisfunctiongoeshere%Detailedexplanationgoesherec=[32*1000*x(1)/(8*pi*x(2)^3)-120*10^6;16*100/(8*pi*x(2)^3)-80*10^6;64*1000*x(1)^3/(3*16*2*10^11*pi*x(2)^4)-10^-4];ceq=[];endfunctionf=zhiliang(x)%UNTITLEDSummaryofthisfunctiongoeshere%Detailedexplanationgoesheref=7800*pi*x(1)*x(2)^2;end主函數(shù)：A=[-10;0-1];b=[-0.08;0];[x,fval]=fmincon(