機械工程設計分析和MATLAB應用

出版說明
前言
第1篇　MATLAB工程應用基礎 1
一、MATLAB的主要特點 1
二、MATLAB的系統(tǒng)界面和菜單功能 2
三、運算符、標點符和數(shù)據(jù)類型 5
四、基本數(shù)學函數(shù) 10
五、矩陣及其運算 11
六、數(shù)組的運算 17
七、數(shù)據(jù)的輸入與輸出 19
八、M文件 20
九、流程控制結構 23
十、圖形功能 27
十一、多項式運算 36
十二、數(shù)據(jù)插值 38
十三、函數(shù)的導數(shù)和積分 41
十四、求解方程和方程組 52
十五、最優(yōu)化方法 57
第2篇　MATLAB工程應用實例 71
實例1　連桿機構的運動設計 71
一、給定連桿機構極限位置和最小傳動角的設計問題 71
二、給定連桿機構連架桿對應位置的設計問題 73
三、優(yōu)化設計問題 75
實例2　連桿機構的運動分析 78
一、機構運動分析的數(shù)學模型和求解方法 78
二、運動誤差分析 80
三、計算實例的M文件和運算結果 80
實例3　連桿機構的運動精度綜合 84
一、滑塊的運動參數(shù)及其均值 84
二、滑塊運動參數(shù)的標準離差 85
三、滑塊運動參數(shù)的偏差及其最大值和最小值 85
四、曲柄滑塊機構等影響法精度綜合 86
五、計算實例 87
六、M文件和運算結果 88
實例4　槽輪機構的運動分析 92
一、槽輪機構的運動方程 92
二、槽輪的運動參數(shù) 93
三、計算實例 93
四、M文件和運算結果 93
實例5　對心直動凸輪機構壓力角的計算 100
一、凸輪機構壓力角的圖解 101
二、凸輪機構壓力角的計算 102
三、計算實例 103
四、M文件和運算結果 104
實例6　凸輪輪廓的設計計算與繪圖 105
一、基本流程和數(shù)學模型 106
二、編制M文件使用主要函數(shù)和命令的說明 107
三、M文件和運行結果 107
實例7　共軛平面分度凸輪機構設計 112
一、機構主要運動參數(shù)分析 113
二、凸輪機構主要幾何尺寸計算 116
三、凸輪輪廓直角坐標值計算 118
四、凸輪機構工作情況分析 120
五、設計計算實例、M文件和運算結果 121
實例8　攪拌機工作頭旋輪軌跡分析和仿真 131
一、攪拌機的傳動系統(tǒng) 131
二、內外嚙合圓錐齒輪行星傳動的運動分析 132
三、運動模擬分析的M文件和運算結果 133
實例9　V帶傳動多目標優(yōu)化設計 137
一、V帶傳動多目標優(yōu)化設計數(shù)學模型 138
二、M文件和運算結果 140
三、使用最大最小化函數(shù)fminimax求解多目標優(yōu)化問題的討論 142
實例10　齒輪傳動的設計計算 143
一、齒輪傳動設計計算的簡化方法 143
二、M文件基本流程和主要處理方法 144
三、M文件和運算結果 145
實例11　齒輪傳動參數(shù)測定和公法線公差計算 151
一、變位齒輪傳動參數(shù)的測定和計算 151
二、斜齒圓柱齒輪公法線長度及其偏差的計算 156
實例12　軸系設計計算 157
一、齒輪傳動設計 158
二、轉軸的設計計算 160
三、圓錐滾子軸承的壽命計算 162
四、角接觸球軸承的壽命計算 164
五、深溝球軸承的壽命計算 165
六、M文件和運算結果 165
實例13　主軸支承靜不定結構的計算 174
一、軸承徑向反力位置—載荷關系曲線的分段擬合 175
二、建立主軸力矩平衡方程 176
三、計算主軸前支承的徑向反力 177
四、計算程序框圖 178
五、計算實例 179
六、M文件和運算結果 180
實例14　機械的可靠性分析與設計 183
一、機械零件的可靠度計算實例 183
二、機械零件的可靠性設計實例 184
三、轉軸可靠性設計的M文件和運算結果 188
實例15　優(yōu)化設計模型的幾何描述 192
一、函數(shù)曲面、等值線和可行域的幾何描述 192
二、應用實例 192
三、M文件和運行結果 194
實例16　人字架結構尺寸的優(yōu)化設計 200
一、建立人字架結構尺寸優(yōu)化問題的數(shù)學模型 201
二、選擇優(yōu)化函數(shù) 202
三、M文件和運算結果 203
四、優(yōu)化問題的幾何描述 204
實例17　優(yōu)化設計的分析與計算 205
一、求解無約束優(yōu)化問題 206
二、求解約束優(yōu)化問題 207
三、M文件和運算結果 209
實例18　多目標優(yōu)化問題的理想有效解 212
一、多目標優(yōu)化的策略 212
二、計算實例和數(shù)學模型 213
三、M文件的主要特點 215
四、M文件和運算結果 215
實例19　無心磨削工藝參數(shù)的優(yōu)化 218
一、無心磨削工藝參數(shù)分析 219
二、建立優(yōu)化設計的數(shù)學模型 219
三、M文件的主要特點 221
四、M文件和運算結果 222
五、湊整解處理 225
實例20　曲線擬合和多項式擬合 226
一、直線擬合 226
二、曲線擬合 227
三、多項式擬合 228
四、計算實例 229
五、M文件和運算結果 230
參考文獻