优化设计范文精选

摘要：目前，GPS 虽在工程控制测量上应用比较广泛，但它的使用也受到许多客观条件限制，用常规测量水平控制网的方法显得更为便捷。因此，我们经常要对平面控制网（ 不包含GPS 网） 进行优化设计。了解国家控制网的布设原则和方案，工程控制网的布设原则和方案，控制网技术设计时的精度估算（导线网的精度估算和GPS网的精度估算，此次主要以导线网为主）；平面控制网优化设计的概念；控制点的实地选点、造标埋石。解决如何根据工程建设要求，结合测区实际情况，将控制点的位置在实地选定并标志出来。

关键词：平面控制网，优化设计，控制网的质量，数据处理

测量工作的优化问题研究始于1868 年德国，但在此后相当长的一段时间内，由于受到计算工具的限制等原因，这一问题没有得到进一步研究，直到20 世纪60 年代，随着最优化理论与方法的发展和子计算机的应用，测量控制网的优化设计问题，才得到国内外广大测绘工作者的关注。近30年来，由于科学技术发展的需要，实践中许多最优化问题已无法用古典方法来解决，因此，许多新的最优化技术应运而生，为解决各种优化设计问题提供了有效的方法。目前最优化设计己普遍应用于国民经济的各个领域，如生产管理、运输调度、服务系统、信息系统等等。

1控制网的布设原则

（1）分级布网、逐级控制

对于工程测量控制网，通常先布设精度要求最高的首级控制网，随后根据测图需要，测区面积的大小再加密若干级较低精度的控制网。用于工程建筑物放样的专用控制网，往往分二级布设。第一级作总体控制，第二级直接为建筑物放样而布设；用于变形观测或其它专门用途的控制网，通常无须分级。

（2）要有足够的精度

以工程测量控制网为例，一般要求最低一级控制网（四等网）的点位中误差能满足大比例尺1：500的测图要求。按图上0.lmm的绘制精度计算，这相当于地面上的点位精度为0.1×500=5（cm）。对于国家控制网而言，尽管观测精度很高，但由于边长比工程测量控制网长得多，待定点与起始点相距较远，因而点位中误差远大于工程测量控制网。

摘要： 随着有限元理论的迅猛发展和日趋成熟,特别是计算机技术的广泛应用,基于ANSYS参数化设计语言APDL的结构优化设计越来越体现出它强大的生命力,这无疑给建筑结构的优化设计注入了新的活力。本文的优化设计思想，可以推广到其它结构形式，可对其它类型结构优化起到借鉴作用。

关键词：ANSYS参数化语言 APDL 钢结构 优化设计

中图分类号：TU3 文献标识码：A

1.引言

结构优化设计理论已有近四十年的发展历史,目前在一些重要的结构(如飞机结构)上已经得到了应用,这也引起了土木和建筑工程界人士的广泛关注,寻求建筑结构优化设计的理论、方法一直在紧张有序的进行当中。由于传统的优化方法,例如准则法、数学规划法以及两者的结合(即所谓的混合法)等静态优化方法都是基于代数方程模型的;最优控制理论中的动态规划优化方法是基于微分方程或差分方程模型的。而这些传统数学模型的描述能力和求解方法有相当的局限性,使得最优化理论和方法在实际应用中受到了很大的限制,存在着局部最优解、维数灾难、不确定性等问题,这些困难需要寻求新的优化设计方法,才能得到最终解决。

随着有限元理论的迅猛发展和日趋成熟,特别是计算机技术的广泛应用,基于ANSYS参数化设计语言APDL的结构优化设计越来越体现出它强大的生命力,这无疑给建筑结构的优化设计注入了新的活力。

ANSYS是一种运用广泛的通用有限元分析软件,其有限元分析过程主要包括:建立分析模型并施加边界条件、求解计算和结果分析3个步骤。对于某一有限元模型来说,当分析结果表明需要修改设计时,就必须修改有限元模型的几何尺寸或改变载荷状况,建立新的有限元模型,然后再重复以上分析过程。这种/设计)分析)修改设计)再分析)再修改0的过程,在有限元分析中存在着大量的重复性工作,将直接影响设计的效率。而运用ANSYS提供的参数化设计语言(APDL),通过结构设计参数的调整,则可以自动完成上述循环功能,进行优化设计,从而大大减少修改模型和重新分析所花的时间。

2.结构优化设计的基本理论

摘要：文章：从电机设计的数学模型建立于优化方法的选择两个方面，对其优化设计的要点问题进行了深入的分析与叙述，以供参考、

关键词：电机数学模型优化方法电机的优化设计

1.引言

在现代社会中，电能是现代社会最主要的能源之一。在电能的生产、输送和使用等方面，电机起着重要的作用。纵观电机的发展，其应用范围不断扩大，使用要求不断提高，结构类型不断增多，理论研究也不断深入。同时，优化设计为电机设计开创了新局面，其应用日趋广泛。而在电机设计中应用优化技术时，还有些具体问题应引起重视。

2.电机优化设计数学模型的建立

2.1目标函数

在优化问题中，首先要确定目标函数，这要按具体的要求来决定，但应力求使目标函数简单，能用单目标的就不要用多目标去优化，以采用较成熟的优化方法。

选择确定目标函数是整个优化设计过程中最重要的决策之一。有时存在着明显的目标函数，有时会出现两个或多个应当成为目标函数的量。这类问题可用多目标求解方法中的原则和办法去处理。构造负荷目标函数时，应注意排除量纲以及数量级的影响。有时会觉得目标函数是很明显的，实则不然，必须注意确立优化问题的真正目标函数。

摘要 ：本文介绍了建设项目管理及设计管理的内涵，对设计管理的基本理念及优化设计管理的技术措施进行了详细的分析，确定了建筑设计质量的优化关键在于建筑设计思想目标的确立，建筑设计思想的优化。而设计的优化管理，实质是部分的优化及与整体优化的组合，所有这一切都是动态管理，调动每个设计人员的主观能动性，不断的、主动地开拓进取。

关键词 ：建设项目；项目设计；优化管理；质量管理

1. 前言：

随着改革开放的深入，经济水平的发展，人民生活水平的不断提高，社会对住宅商品的需求日趋高涨。市场竞争越来越激烈，同时市场也逐渐规范起来，客户购房理念日趋理性，对房间功能设计的要求也越来越高，对设计人员的整体素质及综合能力的要求也逐渐提高。房地产开发商对住宅项目开发策化及设计阶段也越来越重视，以往简单的开发模式，正逐步规范化与制度化。具有关资料统计，影响工程投资的最主要因素是设计，占到40%~75%，而施工阶段仅占到10%~20%。

2. 建设项目管理的内涵

建设项目管理是20世纪50代后期发展起来的一种计划管理方法，该体系大多数时间适用于多数项目，其价值和实用性已得到广泛认可，这种方法更恰当的说是运用项目管理技术对项目进行管理。通常有：启动、计划编制、执行、控制和收尾等过程。在建设项目的前期策化和设计过程中，引入项目管理的概念，对项目策化和设计过程范围的界定、时间、成果、风险和质量的管理，起到积极的作用。它将使房地产开发公司决策和设计人员对项目设计的监控过程更为具体化，操作简便化、理性化和有序化，有助于决策的合理性及对设计进度、成果和质量的合理控制，并对项目的后期建设产生积极的影响。

3. 建筑设计管理的基本理念

建筑设计是科学与艺术双重创作的结合，是创作构思加科学计算合成的结果，在某种意义上讲可等同于建筑产品。建筑设计成果的质量评定不能用固定的标准去衡量，即使达到建筑设计规范、标准和规程，也不能称该建筑设计就是优良品或精品。建筑设计具有一定的随机性变化，在运行过程中不同的设计构思组合叠加就可以产生出不同的产品，没有固定的模式。

1主轴系统的有限元计算

1．1主轴系统结构

主轴箱起着支撑卧式电主轴的作用，主轴箱内腔和底部由纵横交错的筋板组成，主轴箱的主体部分是尺寸较大的圆柱体结构，主体部分的直径和厚度不仅决定主轴箱的整体结构，而且影响到内部筋板的尺寸及分布情况。主轴系统主要结构如图1所示。

1．2主轴系统热－力耦合分析

机床实际工作状态中，电主轴高速旋转产生大量热导致主轴箱发生热变形与机械变形的耦合，因此，本文将对主轴系统进行热－力耦合分析。首先，在CATIA软件中建立主轴系统的三维几何模型，然后导入ANSYS软件中进行有限元分析的前处理，得到有限元模型。主轴系统的热－力耦合分析采用间接分析的方法，这种方法的优点是可以综合运用热分析功能和结构分析的功能，首先，在ANSYS软件热分析模块中进行稳态热分析，热源主要包括电机定转子发热和轴承发热。该数控车床选用的是某公司生产的型号为CD280Z1-8/12．5的电主轴单元，额定的功率为12．5kW，并假设电机损失的功率全部转化为热，其中电机定子占2/3，电机转子占1/3［5－6］。该主轴单元前端支承均为角接触球轴承，型号分别为XC7018和XC7015，预紧力分别为2450N、1080N。前轴承还通过环绕轴承座外表面的冷却水冷却，冷却水流量为7．2×10－4m3/s，入口温度为25℃，出口温度为35℃，轴承发热量按文献［7］提出的方法计算。热分析的边界条件分热传导和对流，主要考虑:转子端部和冷却空气、定子和冷却水、主轴箱和周围空气、主轴内孔及端面和周围空气的热对流;定子和转子、轴承和轴承座、转子和主轴、主轴和轴承之间的热传导等［8－9］，具体计算过程不再赘述。然后进入结构分析模块，将得到的主轴箱温度场作为温度载荷加载到有限元模型。本文在主轴箱底面施加固定约束，考虑到主轴箱受力主要包括切削力和电主轴的重力，由切削力经验公式计算出用硬质合金车刀加工铸钢时的切削力［10］，电主轴部件重2520N。将其等效为在主轴箱与电主轴部件连接部位的X、Y、Z方向上各施加4500N的集中载荷，分析后得到的热－力耦合变形如图2所示。

1．3主轴跳动计算

主轴热变形的大小，理论上以主轴前端的线位移和主轴轴线的角位移为衡量依据［11］。图3为主轴变形评定面。由于试验条件限制，无法实际测量主轴前端的线位移和轴线的角位移，这里利用图3中主轴前端A面的端面跳动和B面的径向跳动误差作为衡量主轴变形大小的依据。由圆柱面径向跳动和端面跳动的定义可知跳动量是测得位移量的最大读数差，得到主轴前端的径跳和端跳，如表1所示。

2主轴箱结构多目标优化

摘 要：“问题是数学的心脏”，“问题解决”的教学已成为数学教学的一种主要模式，通过“问题解决”的教学，提高学生的“提出问题”“分析问题”和“解决问题”的能力，激发求知欲与学习的兴趣，并做到两个根本性的大转变：由老师提问题转化为学生大胆质疑并创造问题；由教师的教转化为学生的学（学会质疑、学会思考、学会提问题）。

关键词：初中；数学；教学法

实施素质教育首先注重对课堂教学的探索和实践，改变传统教学模式，优化课堂教学，再者现在的考试评价强调素质和能力的考查，强调认识事物的发展变化，并学以致用，而且数学是一种深刻而有力的文化素养，在日常生活中学会从数学的角度提出问题、分析问题和解决问题。由此认为“优化课堂设计”是大势所趋，是素质教育之根本。那么如何优化课堂设计？下面阐述一种教学模式――“问题导引教学法”。

一、基本含义

所谓“问题导引教学法”，是将课堂分为五个环节的教学方法：设问导疑、点拨导思、发散导创、巩固训练、学后反思。是以“问题为中心，自主探索，勇于发现”为线索的一种探索性和研究性的课题类型，并能做到两个根本性的大转变：由老师提问题转化为学生大胆质疑并创造问题；由教师的教转化为学生的学（学会质疑、学会思考、学会提问题）。

二、理论依据

1.“问题解决”理论

“问题是数学的心脏”，“问题解决”的教学已成为数学教学的一种主要模式，通过“问题解决”的教学，提高学生的“提出问题”“分析问题”和“解决问题”的能力，激发求知欲与学习的兴趣。

现代教育观点认为，数学教学是数学活动的教学，即思维活动的教学。如何在数学教学中培养小学生思维能力，养成良好思维品质是教学改革的一个重要内容。数学思维能力的培养，应该贯穿在数学教学的每一个环节中。而我个人认为，在小学中高年级，通过优化习题设计来培养小学生的数学思维能力是最有效的方法。

一、设计对比性练习，培养学生的数学思维能力

对比练习是数学练习中常用的一种练习，有些数学知识的抽象性需要通过对比来理解它，从比较异同中掌握本质特征。

例如：教学了百分数的认识后，可以出示这样一组习题：

（1）甲数是 80，乙数是100，乙数比甲数多百分之几？

（2）甲数是 80，乙数是100，甲数比乙数少百分之几？

（3）甲数是 80，乙数比甲数多20，乙数比甲数多百分之几？

（4）甲数是 80，比乙数少20，甲数比乙数少百分之几？

摘要：“优化设计”课程是许多工科本科专业普遍开设的一门课程。通过该课程的教学，使学生树立工程优化设计和优化决策的思想，培养学生的工程设计能力，掌握科学的设计方法。“优化设计”课程精品课程建设对提高“优化设计”课程的教学质量和水平具有重要意义。分析了优化设计课程的特点，从精品课程建设角度出发，提出了教学内容、教学手段和教学方法的改革措施，构建了“优化设计”课程网络教学平台，对网络教学进行教学实践，讨论了教材建设与选用、师资队伍建设以及实验教学改革，推进了精品课程的建设。

关键词：优化设计；精品课程；教学内容；教学手段；教学方法；网络教学环境

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）03-0004-03

优化设计是工程设计中重要的科学设计方法。它将最优化原理与计算机技术应用于设计领域的科学设计方法，已经在各个行业得到广泛的应用[1]。优化设计理论研究和应用实践的不断发展，使传统设计方法发生了根本的变革，从经验、感性和类比为主的传统设计方法过渡到科学、理性和立足于计算分析的现代设计方法，工程设计正在逐步向自动化、集成化和智能化方向发展[2]。国内大多数机械类、工程类本科专业中，大都开设了优化设计课程，学习优化设计的理论和方法，培养分析和解决优化设计问题的初步能力，为将来从事工程设计工作打下一定基础。为了提高“优化设计”课程的教学质量和水平，昆明理工大学把“优化设计”课程列为校级精品课程进行建设。本文从教学内容、教学手段、教学方法、网络教学环境、教材建设与选用、师资队伍建设、实验教学改革等方面作讨论。

一、优化设计课程的特点

优化设计课程的特点是将“基本设计方法”与“优化设计思想”紧密结合，着重介绍优化设计的基本概念、基本原理和基本方法，学习优化设计方法的实用程序和应用，使学生在学习“优化设计方法”的同时，也能够在计算机上得到实际应用的训练，进而培养他们的创新能力和科学思维方法。通过优化设计课程的学习，使学生掌握优化设计的基本概念和基本知识，掌握常用优化方法的基本原理和计算方法，熟悉常用工程软件的优化分析和计算的功能，了解优化设计在工程设计方面的应用。所以，学生应达到下列四个基本要求，一是树立工程优化设计和优化决策的思想；二是掌握优化设计的基本概念、基本知识和常用方法；三是了解常用工程软件进行优化分析和计算的功能；四是具有解决工程设计中一般优化设计问题的能力。

二、教学内容改革

优化设计课程的教学内容，应根据专业培养方案，从专业特点和实际需要出发，对教学内容进行精选和组织，突出“基”、“精”、“新”。“基”是围绕本课程的基本知识和基本理论；“精”是突出重点和难点，精讲重点内容，讲清各知识点间的相互联系；“新”是紧跟国内外相关研究前沿，适时补充新内容、新趋势、新方法，了解和掌握最新研究发展动态，与前沿课题交叉、与工程实际交叉，突出应用，联系工程实际及其发展。围绕以上原则，把优化设计课程的教学内容划分为四大部分进行教学。

摘 要： 实验是化学学科的基础和灵魂，它在激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探究能力，体验知识的产生与发展等方面均起着不可替代的作用。在新课程改革背景下，化学教师更应积极探索，尽力优化实验教学，全面提高学生的科学素养。作者认为应从“生活化”、“简约化”、“绿色化”、“微型化”四个方面去优化设计实验。

关键词： 初中化学教学 化学实验 优化设计

新课程标准强调指出：“义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨，把科学探究作为新课改的突破口，转变学生的学习方式，激发学生积极主动地获取知识，培养学生的创新精神和实践能力。”化学是一门以实验为基础的自然科学，通过实验，不仅可以激发学生学习化学的兴趣，培养学生的科学探究能力，而且可以帮助学生亲身体验知识的产生与发展的过程。因此，在新课程改革的背景下，化学老师更应高度重视发挥实验的作用，积极探索，尽力优化实验教学，提高科学素养，促进学生的全面发展。我通过多年的教学实践与摸索，认为在化学的实验教学中除了要注重设计出具有探究性的实验外，还应从以下几个方面去优化设计实验。

一、实验的设计要趋向“生活化”

贴近生活，贴近社会，是化学新课程的一个重要理念。在化学实验教学中为了有效落实这一理念，广大教师就要以学生熟知的化学反应为切入点去设计实验进行新知的教学，从而大大激发学生的学习兴趣和求知欲望。新教材在编写时也特别注意这一点。例如现行的上教版九年级化学教材一开始，就从学生比较熟悉的物质如蜡烛、铁丝、食醋、鸡蛋、铜丝等物质设计了几个实验，探究物质发生的变化，使学生一开始就对化学产生一种亲切感，感到化学就在我们的身边，化学与我们的生活密切相关，使学生从一开始就对化学学习充满了兴趣。而在实际教学中，我们广大化学老师应根据不同的教学内容，巧妙地设计一些与生活密切相关的实验，以维持学生持久的学习兴趣。如在学习了《酸碱盐》的内容之后，可让学生去检测附近河水的酸碱度，设计实验辨别黄金的真伪；学习了材料的相关知识后，可让学生设计实验区别棉线和毛线，塑料包装袋是聚乙烯还是聚氯乙烯……这样的实验不仅可以巩固和落实化学基础知识，而且可以提高学生解决实际问题的能力使其感受化学给个人和社会带来的价值，从而以更积极的态度投入到化学的学习中。

二、实验的设计要趋向“简约化”

现行教材中实验设计与以往教材相比应该说有了较大的改进，但是个别实验仍然存在一些不足。如有些实验装置太复杂，需要的实验仪器和药品太多，很难在课堂上开展学生探究活动。为此，我们要在遵循“科学、安全、可行”的原则下，大胆创新，积极探索，设计出合理的简约装置。

例如，现行教材中的固液制气装置一般用试管或锥形瓶、分液漏斗或长颈漏斗和导气管组成的，这些装置由于无法去除其中的空气，因此所制的气体是不纯的。浙江盐海高级中学的左其明老师对其加以改进，改用医疗葡萄糖注射液的塑料包装袋作为主要反应容器，配合上合适的橡皮塞、注射器、带针头的输液管。改进后的装置不仅连接简单，操作方便，而且由于塑料袋质软，可变形，能排尽其中的空气，故可以制取到几乎不含空气的纯净气体。

【摘要】作业是学生学习数学、发展思维的一项经常性的实践活动，也是师生信息交流的一个窗口。但长期以来，由于受到传统教学模式的束缚，老师在设计作业方面，很少顾及学生的学习水平，智力以及个性发展的差异，均采用“一刀切”的方式让学生“平等”地完成老师每天布置的作业题。这样，学习好的学生就会感觉“吃不饱”，水平一般的学生难于提高，特别是学习有困难的学生却“吃不了”。所以在新课程标准下我们应该改变这种观念。结合知识内容、针对学生个性特点，设计出目标明确化、形式多样化、内容开放化、数量个性化的作业，使作业设计成为数学课堂的延续，从而让学生的知识在作业中升华，技能在作业中掌握，能力在作业中形成，思维在作业中发展。

【关键词】优化 作业设计 数学

【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）05-0148-01

作业是数学教学过程中一个不可缺的重要环节，它不仅直接地反馈了课堂教学的效果，而且能让学生更好地巩固新知，发展能力，积累数学经验。但是学生上交的作业经常出现抄袭、马虎应付、不能按时完成，或是购买一些配套的课后习题答案照抄照搬这些现象，久而久之学生对学习数学不感兴趣，学习成绩无法提高。因此，数学课外作业要尽量避免重复性、防止单一化、克服封闭性，精心设计与安排训练内容，充分发挥数学作业的功能。设计时要注意由浅入深、逐步提高、突出重点与关键、合理搭配题型，同时强化习题的趣味性与训练性、层次性与全面性、探索性与开放性，让学生“能飞的飞起来”，“能跑的跑起来”，“该扶的扶一把”，使学生在做经过精心设计与安排的作业时，不仅能够积极地掌握数学知识，而且创造性思维也能够得到培养和发展。

一、作业目标的明确性

教师设计作业的主要目的就是为了巩固每节课的知识内容及解题技能。所以每节课的作业设计都应明确目标，它包括基本目标、发展目标。不应为了追求形式多样，内容开放而忽略作业的最终目标。而让作业成为了一种摆设。当然新课程标准要求学生从学会数学的角度提出问题，发展学生的实践能力和创造精神。因此，教师在对作业的设计时还要从培养学生多种能力和创造精神的目标出发，从实际生活出发，多层次、多角度的设计作业。

二、作业形式的多样性

现实的、有趣的探索性数学学习活动要成为数学学习的主要形式之一。学生的数学学习可以采用操作实验、自主探索、大胆猜测、合作交流、积极思考等活动方式。数学学习呈现出多样化。与此相适应，数学作业形式也不仅仅是解题，也应呈现出多样化。它不仅限于书面作业，它还可以是一项活动，也可以是一件制作。