基于多目标优化的创意平板折叠桌设计

来源 :数学学习与研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ning0001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】本篇文章主要探究创意平板折叠桌的优化问题,根据桌体高度、桌面边缘线的形状大小和桌脚边缘线的大致形状等不同要求,借助多目标规划和多元线性回归方法,建立优化模型,得到最优解决方案.全面分析了影响平板折叠桌的各种因素,对优化模型进行改进和创新,使得平板折叠桌的稳固性好、加工方便、用材最少,并结合实际情况对模型作出改进.
  【关键词】多目标规划;优化模型;软件仿真;稳固性
  引言
  传统的折叠桌的桌腿采用垂直着地的设计,容易造成桌子的称重能力下降、不稳定并且浪费材料的缺点,制作过程没有具体的数学模型,不利于大规模地推广与应用.基于传统折叠桌的种种弊端,本文提出了切实可行的优化方案.
  文章通过全面地分析桌体高度、桌面边缘线的形状大小和桌脚边缘线的形状等因素,建立了优化模型,使平板材料的设计加工最优,稳固性最好,加工方便,用材最少,通过MATLAB算法得出平板材料的尺寸、钢筋位置、开槽长度和桌面高度最优加工参数,并结合实际情况建立软件设计模型,适合大规模地推广应用.
  优化主要模型采用多目标规划,首先以桌子稳固性作为一级目标,在稳固的基础上以用材最省作为二级目标,在这两者的基础上以操作简单作为三级目标,以此建立最优设计模型.同时,结合实际生活,模型大胆创新,建立不同桌形的软件模型系统,增加客户的选择性,使模型具有很好的推广意义.本文将详细研究优化设计模型和创意软件模型建立求解的过程.
  1.优化设计算法
  多级目标规划
  一级目标:稳定性最好
  根据受力分析得出正三角形的稳定性最好.假设三条边所用的材质都相同,即:所能承受的最大应力都一样.现在在三条边的中点上分别施加一个力F并且让其逐渐增大,对三角形进行受力分析,显然当为等边三角形时桌子受力均匀,所以当桌面与最短两条桌腿的延长线构成等边三角形时,能够保证桌子稳定性最好.
  3.结论
  模型的建立解决的是钢筋的位置、开槽长度和材料尺寸的最优设计问题,即如何使桌子更加稳固,做工更加简便,材料尺寸最小的问题.
  建立改进模型解决如何在满足达到桌子更加稳固,做工更加简便,材料尺寸最小的基础上,根据客户对桌子的需求进行评价,结合材料性能与价格,设计客户的最佳购选方案.
其他文献
【摘要】行列式在高等代数中占有重要的地位,它是线性方程组、矩阵、向量空间和线性变换的基础.而行列式的计算具有一定的规律性和技巧性,其中范德蒙行列式以其独特的性质令人瞩目,在行列式的计算中,我们常用各种方法将非范德蒙行列式转化成范德蒙行列式进行计算,本文归纳阐述了其中三种常用但不易掌握的方法,并通过一些例题来演示这些方法.  【关键词】范德蒙行列式;行列式计算;乘法规则;升阶法;拉普拉斯展开  在线
【摘要】 教学的本质是体验实践,是以教师作为主体,教学内容为中介的体验实践. 只要“练”在讲之前,“练”在点子上,哪怕是以教师的讲为主要形式,学生也会记忆深刻. 因为在教师讲的过程中,学生必然在心里把自己“练”的体验实践和教师的“讲”的不同或相同进行对比、评价.  【关键词】 数学教学;学习效率;提高策略  新教材的课堂要求关注个体差异,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生多方面的能力,
【摘要】 课外作业作为学校作业的有效补充与延伸有其存在的必然意义与价值. 它也是一个令教师费神的一直尚未得以根治的积习难题,一个亟待寻求深层次解决的迫切问题. 本文试图通过调查,梳理当前小学生拖欠课外作业的规律性现状. 分析,剖析当前小学生拖欠课外作业的深层次原因,通过实证研究,寻求有效矫治小学拖欠课外作业的有效策略.  【关键词】 课外作业;现状调查;多维设计;走向适性 对策  一、问题的提出 
一、提出问题  在中考复习课上我们都需要通过一次次的教学,使学生的数学知识得到梳理、系统化. 不仅如此,还要善于发现学生的问题所在,困难所在,针对学生的问题、易错方面来构思教学,切实帮助学生,通过中考复习阶段的教学,提高学生综合知识解决问题的能力. 因此中考复习中教师设计问题要对症下药,符合学生的实际,构思好的问题情景,通过解决这些问题后学生的综合知识解决问题的能力得到很好的锻炼,同时也使学生对这
【摘要】 初中数学合作学习存在着重形式、轻内容,不能体现数学学科特点的弊端. 为此,本文从合作学习内容的确定、合作学习主体以及合作过程的评价等方面阐述如何引导学生有效展开合作学习.  【关键词】 合作 指导 探究;内容 评价  新课程标准指出,数学教师应当“帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,获得广泛的数学活动经验. ”但是,我们应该怎样有所作为
“以人为本”是数学新课程教育理念的内核.数学新课程在关注学生学习数学基本知识和技能的同时,更加关注学生的情感 、态度、价值观,关注学生的一般发展,实现人人学有价值的数学;人人都能获得不同的数学;不同的人在数学上获得不同的发展.但是如何在教学过程中实践这种教育理念,使理念的运用具有实际可操作性,却是一线教师颇感困惑的问题.存在课程理念的超前与技术转化的滞后、三位一体的教学目标和知识性目标之间的矛盾
【摘要】 “整体感悟”教学是一种重在“整体”地了解和“感悟”渗透其中的思维方式,要求教师按照“整体—部分—整体”的过程展开逻辑进行教学. 本文从“整体感悟”教学策略的内涵、类型、价值追究等方面进行初步阐述,旨在打破原来凝固的教学格局,帮助学生建立从整体到局部、从策略到方法、从上位到下位的思维习惯和方式.  【关键词】 整体感悟;课堂教学;价值追求  叶澜老师提出“就是要从生命和基础教育的整体性出发
【摘要】 让学生在数学复习课中入脑入心,需要点燃学生思维的火花,师生精彩互动,本文以《平面图形的复习课》为例,从情感互动、媒体促动、任务驱动和操作活动几方面加以具体阐述,促进课堂高效、灵动.  【关键词】 高效课堂;精彩互动;数学复习课  一、有效的“情感互动” “媒体促动”  【课堂呈现1】由线及平面图形环节  1.师:我们小学阶段已经学过哪些平面图形?闭上眼睛,你能一下子想起来吗?  根据学生
高中数学新教材的运用,给我们的教学带来了巨大的挑战.我们既有对崭新理念的喜悦,也有对课程改革的困惑.因此,要了解新教材编写的目的,用探索与实践来解决教学中的困难,努力走适合普通高中数学课教学的道路.通过对教材编写的剖析,结合新的教学理念,给学生夯实基础 知识,培养学生的学习能力,争取在最短的时间内适应新教材.  一、正确地把握数学新教材特点  1.促进形成多元学习方式  新一轮课程改革的目的就是以
2014年高考马上就要来到,在最后这几个月,我们该如何复习数学,许多同学都很迷茫,实际上这段时间如果学法得当,还可以大有作为,笔者根据自己多年的高三教学经验提供几点建议供大家探讨.  一、把握复习方向  1.考情分析  为了使本届高三数学的复习工作更加有效,在内容取舍上,应以考试内容为准,不随意扩充、拓宽和加深(比如浙江省的二分法、程序语言、框图、复数,在“对数函数”里,删去了“知道指数函数是一类