零件的参数设计
摘要
本文主要论述了关于零件参数设计的问题,运用到有关概率论与数理统计的方法以及用泰勒公式将问题简单化,最终构造了一个求设计零件所需费用最低的优化模型,运用MATLAB软件进行数值计算。
已知粒子分离器的参数y由零件参数xi(i?1,2?7)决定,参数xi的容差等级决定了产品的成本。
总费用就包括y偏离y0造成的损失和零件成本。
问题是要寻找零件的标定值和容差等级的最佳搭配,使得批量生产中总费用最小。
我们的思路是假定随机变量y属于正态分布,经过一定的转化,找到y的均方差?y与,而均方差?y与零件参数的标定值与容差有关,得出二者的联系,从而可用零件参数的标定值与容差表示?y,进而得出y的分布函数,积分后就可得到完整的非线性规划方程表达。
问题就成功的转化为了非线性规划问题。
求解的时候分两步走:1.预先给定容差等级组合,在在确定容差等级的情况下,寻找最佳标定值,使y为y0=1.5。
2.在第一步的基础上采用穷举法遍历所有108种容差等级组合,找出最小费用。
最终计算出来的标定值为
xi={0.0750,0.3750,0.1250,0.1200,1.2919,15.9904,0.5625},
等级为:d?B,B,B,C,C,B,B
一台粒子分离器的总费用为:421.7878元。
与原结果比较,总费用由3074.8元降低到421.7878元,降幅为2653.02元,比较明显。
最后我们对所建模型进行了分析,讨论了他的优缺点,并对模型进行了推广。
关键字:零件参数方差非线性规划。