C語(yǔ)言實(shí)訓(xùn)報(bào)告

C語(yǔ)言實(shí)訓(xùn)報(bào)告機(jī)械工程學(xué)院機(jī)設(shè)xxxx班Xxx一、設(shè)計(jì)題目：蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一普通圓柱蝸桿，已知參數(shù)：輸入功率＝8.8；蝸桿轉(zhuǎn)速；傳動(dòng)比；由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平衡。蝸桿材料，表面硬度，蝸輪材料為，離心鑄造，蝸桿減速器每日8h，全年按300個(gè)工作日計(jì)，要示工作壽命不低于10年。根據(jù)以上條件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通常在滿足使用要求的前提下，以結(jié)構(gòu)尺寸是否緊湊、傳動(dòng)效率是否較高作為評(píng)判設(shè)計(jì)優(yōu)劣的指標(biāo)，在此以傳動(dòng)中心別具匠心為目標(biāo)函數(shù)式中：——傳動(dòng)中心距；——蝸桿軸向和蝸輪端面模數(shù)；——蝸桿直徑系數(shù)；——蝸桿頭數(shù)；——蝸輪齒數(shù)；——工程傳動(dòng)比；題目分析：由上式可知傳動(dòng)中心別具匠心與模數(shù)、蝸桿直徑系數(shù)和蝸桿頭數(shù)有關(guān)。此三個(gè)參數(shù)可作為獨(dú)立設(shè)計(jì)變量，即，與此相對(duì)應(yīng)，目標(biāo)函數(shù)可寫為:在進(jìn)行蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，各參數(shù)應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度方面的要求，應(yīng)用網(wǎng)格法可求解這一問(wèn)題。網(wǎng)格法是約束直接優(yōu)化方法中較為簡(jiǎn)單的一種方法，它的基本思想是將可行域分為許多網(wǎng)格，求出滿足設(shè)計(jì)約束的網(wǎng)格點(diǎn)上的目標(biāo)函數(shù)值，比較它們的大小，從中選擇函數(shù)值最小的網(wǎng)格點(diǎn)。依次循環(huán)，直到網(wǎng)格之間的距離達(dá)到控制精度，即可得滿足精度要求的近似最優(yōu)解。算法步驟：網(wǎng)格法的算法步驟為：（1）給定目標(biāo)函數(shù)初值（一個(gè)足夠大的正數(shù)）、對(duì)應(yīng)各設(shè)計(jì)變量的等分?jǐn)?shù)和計(jì)算精度。（2）將區(qū)間進(jìn)行等分，間距為，各分點(diǎn)坐標(biāo)為,式中:，共有T個(gè)分點(diǎn)：（3）對(duì)T個(gè)分點(diǎn)按順序逐一進(jìn)行可行性檢查，放棄那些不滿足設(shè)計(jì)約束的網(wǎng)格點(diǎn)，計(jì)算滿足設(shè)計(jì)約束的網(wǎng)格點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，并與目標(biāo)函數(shù)初值比較，若，則。否則，判別下一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)。（4）如果則停止計(jì)算，即為所求的最優(yōu)點(diǎn)和最優(yōu)值。否則取轉(zhuǎn)向步驟（2）繼續(xù)計(jì)算。四、流程圖源程序#include<stdio.h>/*預(yù)處理命令*/#include<stdlib.h>#include<math.h>main()/*主函數(shù)*/{doublefun(doublex[3]);intyesorno(intng,doublex[3]);doublex[3];/*定義各變量*/doublea[3]={2.0,7.0,2.0},aa[3];/*定義網(wǎng)格區(qū)間上限*/doubleb[3]={8.0,25.0,3.0},bb[3];/*定義網(wǎng)格區(qū)間下限*/intn=3;intm[3]={3,6,5};/*定義網(wǎng)格區(qū)間的等分值*/doubleeps=0.1;doublex0[3]={0.2,0.3};doublexmin[20],fmin;doublefo=10.0e5,f;/*給f0初值用于比較*/doubleh[20];doublehmax;inti;inti0,i1,i2;intng=10;/*參數(shù)約束條件個(gè)數(shù)*/do{for(i=0;i<n;i++)/*精度使用網(wǎng)格法*/{h[i]=(b[i]-a[i])/m[i];/*將區(qū)間[ai,bi]進(jìn)行mi等分*/aa[i]=a[i];bb[i]=b[i];}for(i2=0;i2<=m[2];i2++)/*網(wǎng)格法劃分區(qū)間*/{x[2]=a[2]+i2*h[2];/*確定三維網(wǎng)格坐標(biāo)*/for(i1=0;i1<=m[1];i1++){x[1]=a[1]+i1*h[1];for(i0=0;i0<=m[0];i0++){x[0]=a[0]+i0*h[0];if(yesorno(ng,x)==0)continue;/*判斷剛度與強(qiáng)度約束判斷*/f=fun(x);if(f>=fo)continue;for(i=0;i<n;i++){x0[i]=x[i];xmin[i]=x[i];}/*取最小值*/fo=f,fmin=f;}}}hmax=0.0;/*網(wǎng)格精度細(xì)化*/for(i=0;i<n;i++)if(h[i]>hmax)hmax=h[i];/*求最大間距hmax*/{for(i=0;i<n;i++){a[i]=xmin[i]-h[i];/*進(jìn)一步使用網(wǎng)格法*/b[i]=xmin[i]+h[i];if(a[i]<aa[i])a[i]=aa[i];if(b[i]>bb[i])b[i]=bb[i];}fo=10.0e4;}}while(hmax>eps);printf("theresults:\n");for(i=0;i<n;i++)printf("x**=%10.5e\n",xmin[i]);/*輸出x[0]x[1]x[2]的最小值*/printf("fo=%10.5e\n",fmin);/*輸出f0的最小值*/printf("hmax=%10.5e\n",hmax);/*輸出hmax的最小值*/getchar();return(0);}intyesorno(intng,doublex[3])/*定義yesorno函數(shù)，用于判斷是否滿足約束條件*/{inti;doubleZp,Z1,Z2,Z3,Z4,Z5;intyesno=1;doublegx[20];gx[0]=-x[0]+2.0;/*蝸桿軸向和蝸桿端面模數(shù)m的范圍：1.0<=m<=8.0*/gx[1]=-8.0+x[0];gx[2]=-25.0+x[1];/*蝸桿直徑系數(shù)q的范圍：7.0<=q<=25.0*/gx[3]=-x[1]+7.0;gx[4]=-x[2]+2.0;/*蝸桿頭數(shù)z1的范圍：1.0<=z1<=6.0*/gx[5]=-3.0+x[2];gx[6]=-atan(x[2]/x[1])+10.0/180.0;/*蝸桿導(dǎo)程角計(jì)算約束*/gx[7]=-20.0/180.0+atan(x[2]/x[1]);Z1=-0.8881*2.0*x[1]/(x[1]+18.0*x[2]);/*z1到z5的計(jì)算均是用于校核接觸和彎曲強(qiáng)度*/Zp=4.02*exp(Z1);/*計(jì)算e的z1次方的值，再乘以4.02*/Z2=x[0]*(x[1]+18.0*x[2]);Z3=pow(Z2,3.0);/*計(jì)算z2的3次方的值*/Z4=0.125*Z3;gx[8]=252.0-170100.0*Zp/sqrt(Z4);/*蝸桿的接觸強(qiáng)度校核計(jì)算*/Z5=x[1]+1.0;gx[9]=146.0-745000.0/(pow(x[0],3.0)*x[2]*(0.5+sqrt(Z5)));/*蝸桿彎曲強(qiáng)度校核*/for(i=0;i<ng;i++)if(gx[i]>0.0)/*如果滿足約束條件，yesorno=0*/{yesno=0;}printf("yesorno=%d\n",yesno);returnyesno;}doublefun(doublex[20])/*定義fun函數(shù),用于求中心距*/{doublef;f=0.5*x[0]*(x[1]+18*x[2]);/*中心距計(jì)算公式*/return(f);}運(yùn)行結(jié)果：六、強(qiáng)度校核程序運(yùn)行結(jié)果是：模數(shù)m=2蝸桿直徑系數(shù)q=17.926蝸桿頭數(shù)=2中心距a=53.926mm齒頂高=3.7037×mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇標(biāo)準(zhǔn)尺寸：a/min:50i:19.5①m/mm:2d1/mm:22.4z1:2z2:39x2:-0.1γ:10°07′29"普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)及其匹配(摘自GB10085-1988neqDIN3976-1980)標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)比蝸輪齒面接觸強(qiáng)度校核：根據(jù)表面材料查表：根據(jù)接觸系數(shù)：載荷平穩(wěn)，使用系數(shù)：=1.00傳動(dòng)比：i=19.5轉(zhuǎn)矩查圖表，傳動(dòng)效率轉(zhuǎn)速不變，轉(zhuǎn)速系數(shù)壽命系數(shù)接觸疲勞極限接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，取校核合格實(shí)訓(xùn)心得通過(guò)計(jì)算機(jī)c語(yǔ)言強(qiáng)化實(shí)習(xí)，感受成功喜悅的同時(shí)，也有許多的感慨，我在這方面的知識(shí)也得到了很大的提升，在這之前我們已經(jīng)對(duì)這門課程學(xué)了一個(gè)學(xué)期，對(duì)其有一定的了解，但僅僅是停留在了解的程度而已，但真的是不知道該怎樣去運(yùn)用，感到很棘手。真正對(duì)c語(yǔ)言開始運(yùn)用，進(jìn)行實(shí)際操作應(yīng)該是在這次實(shí)訓(xùn)，它是一門操作性比較強(qiáng)的課程，只有自己親自編寫，調(diào)試，改正，到最后運(yùn)行出正確的結(jié)果，才能在這個(gè)過(guò)程中對(duì)c語(yǔ)言有更深的了解。在老師的細(xì)心指導(dǎo)和我的不斷努力下，我順利的完