构成提升设计数学模型的3大基本要素是什么 (构成提升设计的要素)

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• 构成提升设计数学模型的3大基本要素是什么
• 简述现代设计实践及其方法
• 结构提升设计的数学模型

构成提升设计数学模型的3大基本要素是什么

设计变量、 目的函数、解放条件。

数学模型的历史可以追溯到人类开局经常使用数字的时代。

随着人类经常使用数字，就始终地建设各种数学模型，以处置各种各样的实践疑问。

关于广阔的迷信技术上班者对大在校生的综合素质测评,对老师的上班业绩的评定以及诸如访友，洽购等日常优惠，都可以建设一个数学模型，确立一个最佳打算。

建设数学模型是沟通摆在背地的实践疑问与数学工具之间咨询的一座必无法少的桥梁。

简述现代设计实践及其方法

1现代设计实践与方法是一门基于思想迷信、消息迷信、系统工程、计算机技术等学科，钻研产品设计法令、设计技术和工具、设计实施方法的工程技术迷信。

2设计的概念，狭义概念是指对开展环节的布置，包含开展的方向、程序、细节及到达的目的。

狭义概念是指将主观需求转化为满足需求的技术系统(或技术环节)的优惠。

3设计的含意：为了满足人类与社会的配置要求，将预约的目的经过人们发明性思想，经过一系列布局、剖析和决策，发生载有相应的文字、数据、图形等消息的技术文件，以取得最满意的社会与经济效益，这就是设计。

4设计的特色：需求特色、发明性特色、程序特色、时代特色。

5设计的四个开展阶段：直觉设计阶段、阅历设计阶段、半实践半阅历设计阶、现代设计阶6现代设计与传统设计的区别:传统设计：以阅历总结为基础，运使劲学和数学而构成的阅历、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，经过阅历公式、近似系数或类比等方法启动设计。

传统设计方法基本上是一种以静态剖析、近似计算、阅历设计、手工休息为特色的设计方法。

现代设计：是一种基于常识的，以灵活剖析、准确计算、提升设计和CAD为特色的设计方法。

7现代设计方法与传统设计方法相比，关键成功了以下几方面的转变：1）产品结构剖析的定量化；2）产品工况剖析的灵活化；3）产质量量剖析的牢靠性化；4）产品设计结果的最提升；5）产品设计环节的高效化和智能化。

8现代产品设计按其翻新水平可分为：开发性设计、顺应性设计、变形设计三种类型。

第二章1配置剖析组合方法：求总配置（黑箱法）调配置求解方法（考查剖析法、发明性方法、设计目录法）原了解组合（外形剖析法）第三章1发明技法：（一）群体激智法：(专题会议法，德尔菲法，635法)经过多人的群体探讨和书面交换，相互启迪，并发灵感，进而惹起发明性思想的连锁反响，构成综合翻新思绪的一种翻新技法。

（二）提问追溯法：（奥斯本提问法，阿诺尔特提问法，5W-1H提问法）是经过对疑问启动剖析和推理来裁减思绪，或将复杂的疑问加以合成，找到各种影响起因，从而扎到疑问的处置打算的一种发明性技法。

（三）联想类比法：（联想发明发，类比发明发，仿生法，综摄法）经过启示、联想、类比、综合等手腕，发明出新的想法，这种发明技法就称联想类比法（四）组合翻新法：（性能组合，原理组合，配置组合，结构组合）应用事物间的外在咨询，用已有的常识和现有的成绩启动新的组合。

从而发生新的打算。

第四章1提升设计的数学模型三要素：设计变量、目的函数和解放条件设计变量X=[]目的函数解放条件依据方式不同分为不等式解放和等式解放依据性质分为边界解放(是设计变量的解放）和性能解放（是对原料工时解放）2数值迭代公式（可行性）且满足（实用性）3一维提升方法：直接法（斐波那契法和黄金宰割法）直接法（牛顿法和二次插值法）无解放提升方法：直接（梯度法、牛顿法、变尺度法、共轭方向法、共轭梯度法）。

直接法：坐标轮换法、鲍威尔法。

罕用的解放提升方法：（直接法）复合形法、可行方向法，（直接法)拉格朗日乘子法和处罚函数法4黄金宰割法的算法原理：黄金宰割法亦称0.618法。

它是经过对黄金宰割点函数值的计算和比拟，始终增加初始区间获取极小点的一维搜查算法。

黄金宰割法的特点每次区间增加的比率都是相等的为0.618.5二次插值法的算法原理：二次插值法又称抛物线法，是多项式迫近法的一种，它是应用目的函数在单峰区间的两个端点和其间一点（3个点），构成一个与目的函数相凑近的二次插值多项式，以该多项式的极小点作为新的两边拔出点，启动区间增加的一维搜查算法。

6梯度法的基本思想：以迭代点的负梯度方向作为每次迭代的搜查方向，直至找到极小点。

结构提升设计的数学模型

轻钢结构设计的最终目的是要给出一个经济正当的设计打算。

提升设计方法，能较好地顺应这方面的要求。

轻钢结构驳回提升设计，关于减轻结构重量、降落用钢量和结构造价有着显著的意义。

目前国际对轻钢结构的提升设计已启动了一些钻研和运行，编制了相应的计算程序，应用计算机成功了对截面的智能优选以求得重量最小、用料最省或造价最低的设计打算。

这关于提高轻钢结构的设计质量，放慢设计进程都起了必定的作用。

上方针对轻钢结构建设其提升设计的数学模型。

1．设计变量轻钢结构的关键几何参数如跨度、檐口高、屋面坡度、纵向柱间距等通常由业主或修建师确定。

可供提升的变量关键是截面参数。

详细说，就是各工字钢截面的翼缘宽、厚，腹板的高、厚等。

钢板的厚度是团圆变量，而腹板和翼缘的高（宽）普通也是从一系列有法令的数当选取，因此轻钢结构的设计变量通常是团圆变量。

2．目的函数结构重量是轻钢结构提升设计的关键目的，且比拟容易写成设计变量的函数方式，故轻钢结构通常以用钢量起码为提升目的。

3．解放条件轻钢结构提升设计必定满足以下解放条件：（1）强度、稳固解放条件。

轻钢结构构件必定满足强度和稳固要求。

（2）刚度解放条件。

轻钢结构的构件尺寸在提升时，结构的全体刚度必定满足变形管理要求。

详细说，就是横梁的最大垂直位移、柱顶的最大水平位移、吊车轨顶处的最大水平位移等必定满足无关规范规则的变形管理值。

（3）截面尺寸解放条件。

轻钢结构截面尺寸的选用必定满足无关规范的结构要求和经常使用要求，如一切截面的腹板高度必定大于翼缘宽度，一切截面的翼缘厚度必定比腹板厚度大2mm以下等。

（4）结构全体解放条件。

轻钢结构的提升设计必定满足结构全体解放条件，即构件截面尺寸的选用必定要保障梁、柱截面的延续性以及正当性，满足惯例的加工和经常使用要求等。

（5）变量的上、下限解放条件。