基于VDI2230标准的螺栓设计参数优化案例展示

基于VDI2230标准的螺栓设计参数优化案例展示

在上一次的案例分析中，我们通过一个简单的螺栓连接设计与可靠性验证的案例出发，掌握了MDESIGN BOLT模块的基本操作。而这一次，我将会在之前的案例的基础之上，通过对螺栓连接设计进行优化，来了解与掌握更多的MDESIGN BOLT模块的功能。

一、案例回顾

我们先简单回顾一下上一个案例的工况信息以及计算分析结果。

从计算结果可以看出：

⑴初选出的螺栓的许可装配预紧力大于螺栓连接所需要的最大装配预紧力；

⑵抗屈服安全系数S F=1.16＞1，满足抗屈服安全条件；

⑶抗疲劳安全系数S D=18.44＞1.2，远远满足交变应力安全条件；

⑷抗压溃安全系数S pMK=1.19＞1，S pBK=1.18＞1，满足表面压强安全条件；

⑸现有啮合长度m vorh=18mm大于最小有效啮合长度mges=9.9mm，满足最小啮合条件；

⑹依据工况所提供的装配工艺（扭矩扳手拧紧法），所需的拧紧扭矩为109.23N*M；

综上，针对此案例，根据MDESIGN BOLT模块的计算结果判定，初选所确定的螺栓能够满足预定的设计要求，具有良好的可靠性。

在进行螺栓连接设计的时候，往往需要从两个方面考虑设计的合理性：

一方面是设计的螺栓连接能够在已知的工况下完成预设的功能，即不发生失效，具有足够的可靠性；

另一方面是设计的螺栓连接不存在过大的功能冗余，即不存在在强度、材料上的过度设计，进而达到降低重量或成本的目的。

在上一个推送中，我们验证了初选所确定的螺栓能够满足预定的设计要求，具有良好的可靠性，但是否会存在过大的功能冗余呢？

从上图中我们可以发现，螺栓所能承受的最大装配预紧力（红线），相比于螺栓所需的最大装配预紧力（绿线），大了40%左右。根据经验，这种情况下往往会存在过大的功能冗余，即可以使用公称直径更小或是强度等级更低的螺栓进行连接，依旧能够保证螺栓连接的可靠性。

二、修改螺栓的公称直径

考虑到螺栓连接需要从活塞杆中扩孔，那么是否可以选用公称直径更小的螺栓，减小扩孔的孔径，进而减小对活塞杆的强度的削弱呢？通过MDESIGN BOLT模块，我们只需修改一个输入参数即可验证以上想法。

将螺栓的公称直径从M12修改为M10，然后进行验算：

在修改螺栓公称直径之后进行计算时，出现的提示弹窗如下，说明螺栓所需的最大预紧力大于螺栓所能承受的最大装配预紧力。

从图示中，我们也可以看出，绿线是超过红线的，这说明选用公称直径为M10的螺栓会导致螺栓连接的可靠性不足；

三、修改螺栓的强度等级

从上图可以看出把螺栓的公称直径调小之后，会造成螺栓连接的可靠性不足，那么我们就从降低螺栓的强度等级的方面考虑。选择强度等级更低、成本更低的螺栓，是否依旧能够保证螺栓连接的可靠性呢？

通过MDESIGN BOLT模块，我们也只需修改一个输入参数即可验证以上想法。

将螺栓的强度等级从12.9调整为10.9，然后进行验算：

从图示中我们可以直观的看出，螺栓的最大需用装配载荷（红线）是大于螺栓所需的最大装配预紧力（绿线）的，同时余量在15%左右。

经过这两次参数的调整，我们对初选的螺栓参数进行的了优化，最终选择的螺栓参数为公称直径M12，强度等级12.9。

四、增加横向载荷

上述的案例是十分基础的不承受横向载荷的案例，而实际工程中遇见的螺栓连接往往也是需要承受横向载荷的。于是，我们为这个案例增加一个横向载荷，进而掌握通过MDESIGN BOLT 模块计算有横向载荷的案例。

除了在上次推文中介绍的输入参数以外，我们还需分别添加如下两个输入参数：

首先，我们在选择螺栓连接的类型时，需要选择受横向载荷的单螺栓连接；

接下来，我们需要添加横向载荷的大小，此案例的横向载荷我们设定为2000N；

最后，我们还需要设定被连接件之间的接触界面的最小摩擦系数，通过查阅标准中的附表，这里取值为μTmin=0.15；

其它的输入参数与上次推文中所述的内容完全一致。

在增加2000N的横向之后进行计算时，再一次出现如下的提示弹窗，说明螺栓所需的最大预紧力大于螺栓所能承受的最大装配预紧力。

五、参数分析

由图示和计算结果可知，螺栓所需的最大预紧力（绿线）略大于螺栓所能承受的最大装配预紧力（红线），同时螺栓连接的抗滑移安全系数仅为0.86，远小于在动态加载的情况下抗滑移安全系数的推荐值1.8。所以，我们接下来主要以提高抗滑移安全系数为目标，进行参数分析，分析哪些参数的变化会对螺栓连接的抗滑移安全系数产生影响。

首先，我们选择螺栓的材料利用率（屈服强度使用率）作为自变量，取值范围为90%-100%；选择螺栓连接的抗滑移安全系数作为因变量，进行单变量参数分析：

通过计算，可知：

材料利用率从90%提高至100%，抗滑移安全系数从0.86提高至1.17，增加了1.4倍；

我们再选择被连接件之间的最小摩擦系数作为自变量，取值范围为0.15-0.25；选择螺栓连接的抗滑移安全系数作为因变量，进行单变量参数分析：

通过计算，可知：

被连接件之间的最小摩擦系数从0.15提高至0.25，抗滑移安全系数从0.86提高至1.43，增加了1.7倍；

综上分析，单独提高螺栓的材料利用率或被连接件之间的最小摩擦系数，都是不能使抗滑移安全系数达到动态加载情况下的推荐数值1.8。因此，可以综合考虑，同时提高以上两个参数，进行多变量参数分析；

通过计算，可知：

当被连接件之间的最小摩擦系数取值为0.25、螺栓的材料利用率为100%时，抗滑移安全系数最大为1.96，满足在动态加载情况下的抗滑移安全系数的推荐数值1.8。

六、重新验证计算

在进行参数分析之后，我们选择合适的参数重新进行验证计算，综合上述的分析过程，螺栓的材料利用率取值为98%、被连接件之间的最小摩擦系数取值为0.25；

验证计算结果如下：

我们可以看到，在经过参数分析、对输入参数进行调整之后得到的计算结果是令人满意的，抗滑移安全系数达到了1.85，螺栓连接所需的最大预紧力也小于螺栓所能承受的最大装配预紧力，其它的各类安全系数，如：表面抗压溃安全系数等也都达到了VDI 2230标准下的推荐值。

附言：

1.在此案例的参数分析与优化过程中，我们涉及到了调整螺栓的公称直径、强度等级、材料利用率、被连接件之间的最小摩擦系数。但在实际工程应用中，可以调整的参数远远不止上述的这些，还可以调整装配方式，进而调整拧紧系数，调节螺栓的螺纹摩擦系数等等。实际工况所遇见的优化问题还需具体案例具体分析。

机械优化设计实例(人字架优化)讲课教案

人字架的优化设计 一、问题描述 如图1所示的人字架由两个钢管组成，其顶点受外力2F=3×105N 。已知人字架跨度2B=152 cm,钢管壁厚T=0.25cm,钢管材料的弹性模量E=2.15 10? MPa ，材料密度p=7．8×103 kg ／m ，许用压应力δy =420 MPa 。求钢管压应力δ不超过许用压应力 δy 和失稳临界应力 δc 的条件下，人字架的高h 和钢管平均直径D 使钢管总质量m 为最小。 二、分析 设计变量：平均直径D 、高度h 三、数学建模 所设计的空心传动轴应满足以下条件： （1） 强度约束条件 即 δ≤?? ????y δ 经整理得 ( ) []y hTD h B F δπ≤+2 122 （2） 稳定性约束条件： []c δδ≤ ( ) ( ) ( ) 2 22 222 122 8h B D T E hTD h B F ++≤+ππ （3）取值范围：

12010≤≤D 1000200≤≤h 则目标函数为：()22 13 57760010 5224.122min x x x f +?=- 约束条件为：0420577600106)(2 12 2 41≤-+?=x Tx x X g π () 057760025.63272.259078577600106)(2 2 212 12 2 42≤++-+?= X x x x Tx x g π010)(13≤-=x X g 0120)(14≤-=x X g 0200)(25≤-=x X g 01000)(26≤-=x X g 四、优化方法、编程及结果分析 1优化方法 综合上述分析可得优化数学模型为：()T x x X 21,=；)(min x f ；()0..≤x g t s i 。 考察该模型，它是一个具有2个设计变量，6个约束条件的有约束非线性的单目标最优化问题，属于小型优化设计，故采用SUMT 惩罚函数内点法求解。 2方法原理 内点惩罚函数法简称内点法，这种方法将新目标函数定义于可行域内，序列迭代点在可行域内逐步逼近约束边界上的最优点。内点法只能用来求解具有不等式约束的优化问题。 对于只具有不等式约束的优化问题

地脚螺栓设计规定

地脚螺栓设计规定 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

海洋化工设计院标准 HYDI 333C06-2011 地脚螺栓设计规定 2011-01-01 发布 2011-01-15 实施 海洋化工设计院

目录 第一章总则....................................................................................................................... 错误!未定义书签。第二章一般规定................................................................................................................. 错误!未定义书签。第三章地脚螺栓尺寸的确定............................................................................................. 错误!未定义书签。第四章地脚螺拴的选用..................................................................................................... 错误!未定义书签。第五章设计分工................................................................................................................. 错误!未定义书签。

机械优化设计——复合形方法及源程序

机械优化设计——复合形方法及源程序 (一) 题目：用复合形法求约束优化问题 ()()()2221645min -+-=x x x f ；0642 2211≤--=x x g ；01013≤-=x g 的最优解。 基本思路：在可行域中构造一个具有K 个顶点的初始复合形。对该复合形各顶点的目标函数值进行比较，找到目标函数值最大的顶点（即最坏点），然后按一定的法则求出目标函数值有所下降的可行的新点，并用此点代替最坏点，构成新的复合形，复合形的形状每改变一次，就向最优点移动一步，直至逼近最优点。 (二) 复合形法的计算步骤 1）选择复合形的顶点数k ，一般取n k n 21≤≤+，在可行域内构成具有k 个顶点的初始复合形。 2）计算复合形个顶点的目标函数值，比较其大小，找出最好点x L 、最坏点x H 、及此坏点x G .. 3）计算除去最坏点x H 以外的（k-1）个顶点的中心x C 。判别x C 是否可行，若x C 为可行点，则转步骤4）；若x C 为非可行点，则重新确定设计变量的下限和上限值，即令C L x b x a ==,，然后转步骤1），重新构造初始复合形。 4）按式()H C C R x x x x -+=α计算反射点x Ｒ，必要时改变反射系数α的值，直至反射成功，即满足式()()()()H R R j x f x f m j x g

机械优化设计案例分析

优化设计案例分析 优化设计是在给定的设计指标和限制条件下,运用最优化原理和方法,在电子计算机上进行自动调优计算,从而选定出最优设计参数,使设计指标达到最优值。该最优设计参数就是一个最优设计方案。所谓设计指标,就机械设计而言,一般是指重量轻、能耗小、刚性大、成本低等;所谓限制条件,是指强度要求、刚度要求、尺寸范围要求等。 设计变量选择 一个设计方案可以用一组基本参数的数值来表示，这些基本参数可以是构件尺寸等几何量，也可以是质量等物理量，还可以是应力、变形等表示工作性能的导出量。在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立的基本参数，称作设计变量，又叫做优化参数。在充分了解设计要求的基础上，根据各设计参数对目标函数的影响程度分析其主次，尽量减少设计变量的数目，以简化优化设计问题。注意各设计变量应相互独立，避免耦合情况的发生，否则会使目标函数出现“山脊”或“沟谷”，给优化带来困难。 目标函数与约束的确定 对于一般机械，可按重量最轻或体积最小建立目标函数；对应力集中现象突出的构件，以应力集中系数最小为目标；对精密仪器，应按其精度最高或误差最小的要求建立目标函数。约束条件是就工程设计本身而提出的对设计变量取值范围的限制条件，目前尚无一套完整的评价方法来检验哪些约束是必须，哪些约束是可忽略的，通常是凭经验取舍，不可避免会带来模型和现实系统的不相吻合。在最优化设计问题中，可以只有一个目标函数，称为单目标函数。当在同一设计中要提出多个目标函数时，这种问题称为多目标函数的最优化问题。在一般的机械最优化设计中，多目标函数的情况较多。目标函数愈多，设计的综合效果愈好，但问题的求解亦愈复杂。对于复杂的问题，要建立能反映客观工程实际的、完善的数学模型往往会遇到很多困难，有时甚至比求解更为复杂。这时要抓住关键因素，适当忽略不重要的成分，使问题合理简化，以易于列出数学模型，这样不仅可节省时间，有时也会改善优化结果。 数学模型确立 数学模型越精确，设计变量越多，维数越大，建模越复杂，优化进程越慢；但数学模型忽略过多元素，则难以确切凸现结构的特殊之处。故要结合工程实际和优化设计经验，把握与研究目标相关程度大的因素，尽可能的建立确切、简洁的数学模型。然后通过基于统计理论的检验方法———t 检验/F 检验/ X2检验/ 拟合优度检验等，分析模型的置信区间，对模型有效性进行评价，提高模型的准确度。 下面以机票销售策略案例进行说明 某航空公司每天有三个航班服务于A, B, C, H四个城市,其中城市H是可供转机使用的, 三个航班的出发地-目的地分别为AH, HB, HC,可搭乘旅客的最大数量分别为120人, 100人, 110人, 机票的价格分头等舱和经济舱两类. 经过市场调查,公司销售部得到了每天旅客的相关信息, 见表1. 该公司应该在每条航线上分别分配多少头等舱和经济舱的机票?

地脚螺栓锚固长度规范资料

地脚螺栓锚固长度规范 篇一：地脚螺栓锚固长度问题 请教地脚螺栓锚固长度问题 该帖被浏览了2652次| 回复了25次 《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》（第二版）、《地脚螺栓（锚栓）通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。 请教各位前辈《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》（第二版）是根据什么的出的锚固长度。 本人的计算方法上有何错误 以下是本人写的一个分析总结：锚栓锚固长度取值分析一、问题的提出 《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》（第二版）、《地脚螺栓（锚栓）通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。 结合具体工程实例：山东富伦钢厂余热回收锅炉框架，抗震设防烈度7度0.1g。经过计算地脚螺栓选用M20 Q235B，锚栓类型采用直钩锚栓。基础混凝土等级C20。 根据《钢结构设计手册上册》(第三版)表10-6 锚栓锚固长

度为400mm。 根据《钢结构节点设计手册》（第二版）表9-75 锚栓锚固长度为520mm 根据《地脚螺栓（锚栓）通用图》HG/T21545-2006锚栓锚固长度为410×1.05=430mm 因此按哪本手册（图集）进行设计的问题就产生了。 二、分析计算 计算方法一： 地脚螺栓埋入基础中的的锚固长度属于混凝土结构范畴，地脚螺栓的有小直径面积及地脚螺栓的强度设计值属于钢结构范畴，因此地脚螺栓的锚固长度可根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、与《钢结构设计规范》GB50017-2003进行分析计算， la=α×fy/ft×d (《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 9.3.1-1) α取0.16 (《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 表9.3.1) ft取1.1N/mm2(《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 表4.14) fy取140 N/mm2（《钢结构设计规范》GB50017-2003 表3.4.1-4） la=0.16×140 N/mm2 / 1.1N/mm2×20mm=408mm 根据《建筑抗震设防分类标准》GB50223-95 7.04条余热

关于地脚螺栓设计的一些常用规定

关于地脚螺栓设计的一些常用规定 目录 第一章总则 第二章一般规定 第三章地脚螺栓尺寸的确定 第四章地脚螺栓的选用 第五章设计分工

第一章总则 第1.0.1条本规定适用于静止石油化工工艺设备地脚螺栓设计。 第1.0.2条机、泵等定型设备的地脚螺栓一般为随机附件，若需要配备时也可参照本规定选用。 第1.0.3条塔、容器、换热器等非定型设备可参照本规定配备地脚螺栓。 第二章一般规定 第2.0.1条地脚螺栓埋入混凝土基础内一般用两种方法，即预埋和预留孔二次灌浆埋入法。 第2.0.2条地脚螺栓直接埋入基础内的方法适用于塔类、较高的容器、球罐和振动较大的机械设备。 第2.0.3条直接埋入地脚螺栓时，地脚螺栓中心线距基础边的尺寸ａ≥100mm，见图2.0.8。当不能满足时必须提请土建专业对基础配筋加固。 图2.0.3 地脚螺栓直接埋入基础图 第2.0.4条预留地脚螺栓孔，放入地脚螺栓后灌浆固定。此法适用于卧式容器、换热器、小型的立式 容器等静置设备及振动较小的机、泵类。其特点是便于地脚螺栓定位尺寸的调整而不需要定位模板。 第2.0.5条预留孔的尺寸必须满足土建施工及设备安装的要球。参见图 2.0.5。 预留孔的尺寸A×A最小为100×100（mm）。螺栓钩距孔壁尺寸ｅ≥20mm，孔壁距基础边的尺寸b≥100mm，当b不能满足100mm时，可采用预埋方式或请土建专业对基础配筋加固。螺栓钩距孔底 尺寸B取80mm。 孔深（c）＝地脚螺栓埋入深度（L2）+B mm 图2.0.5 预留孔尺寸 第2.0.6条对于安装在混凝土梁上的设备，其地脚螺栓一般采用预埋方式。如设备基础有特殊要求， 也可由土建专业在混凝土梁上预埋套管，以便穿入地脚螺栓。套管尺寸应使地脚螺栓与套管之间净空至 少为10mm，以便设备安装时调整螺栓位置和灌沙、夯实。见图 2.0.6。此方式螺栓较长、缓冲性能好、又可更换螺栓，但稳定性较差。

机械优化设计方法论文

浅析机械优化设计方法基本理论 【摘要】在机械优化设计的实践中，机械优化设计是一种非常重要的现代设计方法，能从众多的设计方案中找出最佳方案，从而大大提高设计的效率和质量。每一种优化方法都是针对某一种问题而产生的，都有各自的特点和各自的应用领城。在综合大量文献的基础上，总结机械优化设计的特点，着重分析常用的机械优化设计方法，包括无约束优化设计方法、约束优化设计方法、基因遗传算方法等并提出评判的主 要性能指标。 【关键词】机械；优化设计；方法特点；评价指标 一、机械优化概述 机械优化设计是适应生产现代化要求发展起来的一门科学，它包括机械优化设计、机械零部件优化设计、机械结构参数和形状的优化设计等诸多内容。该领域的研究和应用进展非常迅速，并且取得了可观的经济效益，在科技发达国家已将优化设计列为科技人员的基本职业训练项目。随着科技的发展，现代化机械优化设计方法主要以数学规划为核心，以计算机为工具，向着多变量、多目标、高效率、高精度方向发展。]1[ 优化设计方法的分类优化设计的类别很多，从不同的角度出发，可以做出各种不同的分类。按目标函数的多少，可分为单目标优化设计方法和多目标优化设计方法按维数，可分为一维优化设计方法和多维优化设计方法按约束情况，可分为无约束优化设计方法和约束优化设计方法按寻优途径，可分为数值法、解析法、图解法、实验法和情况研究法按优化设计问题能否用数学模型表达，可分为能用数学模型表达的优化设计问题其寻优途径为数学方法，如数学规划法、最优控制法等。 1.1 设计变量 设计变量是指在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立参数，在优化过程中，这些参数就是自变量，一旦设计变量全部确定，设计方案也就完全确定了。设计变量的数目确定优化设计的维数，设计变量数目越多，设计空间的维数越大。优化设计工作越复杂，同时效益也越显著，因此在选择设计变量时。必须兼顾优化效果的显著性和优化过程的复杂性。

4.地脚螺栓设计规定

中国石化集团兰州设计院标准 SLDI333C06-2001 0新制定全部顾英张彦天郑明峰2002.04.01 修改标记 简要说明 修改 页码 编制校核审核审定日期 2001-01-08发布2001-01-15实施 中国石化集团兰州设计院 地脚螺栓设计规定

目录 第一章总则 第二章一般规定 第三章地脚螺栓尺寸的确定 第四章地脚螺栓的选用 第五章设计分工

中国石化集团兰州设计院:2001-01-15 第一章总则 第1.0.1条本规定适用于静止石油化工工艺设备地脚螺栓设计。 第1.0.2 条机、泵等定型设备的地脚螺栓一般为随机附件，若需要配备时也可参照本规定选用。第1.0.3条塔、容器、换热器等非定型设备可参照本规定配备地脚螺栓。 第二章一般规定 第2.0.1条地脚螺栓埋入混凝土基础内一般用两种方法，即预埋和预留孔二次灌浆埋入法。 第2.0.2条地脚螺栓直接埋入基础内的方法适用于塔类、较高的容器、球罐和振动较大的机械设备。第2.0.3条直接埋入地脚螺栓时，地脚螺栓中心线距基础边的尺寸ａ≥100mm ，见图2.0.8。当不能满足时必须提请土建专业对基础配筋加固。 图2.0.3地脚螺栓直接埋入基础图 第2.0.4条预留地脚螺栓孔，放入地脚螺栓后灌浆固定。此法适用于卧式容器、换热器、小型的立式容器等静置设备及振动较小的机、泵类。其特点是便于地脚螺栓定位尺寸的调整而不需要定位模板。第2.0.5条预留孔的尺寸必须满足土建施工及设备安装的要球。参见图2.0.5。 预留孔的尺寸A ×A 最小为100×100（mm ）。螺栓钩距孔壁尺寸ｅ≥20mm ，孔壁距基础边的尺寸b ≥100mm ，当b 不能满足100mm 时，可采用预埋方式或请土建专业对基础配筋加固。螺栓钩距孔底尺寸B 取80mm 。 孔深（c ）＝地脚螺栓埋入深度（L2）+B mm 图2.0.5预留孔尺寸

机械优化设计三个案例

机械优化设计案例1 1. 题目 对一对单级圆柱齿轮减速器，以体积最小为目标进行优化设计。 2.已知条件 已知数输入功p=58kw ，输入转速n 1=1000r/min ，齿数比u=5，齿轮的许用应力[δ]H =550Mpa ，许用弯曲应力[δ]F =400Mpa 。 3.建立优化模型 3.1问题分析及设计变量的确定 由已知条件得求在满足零件刚度和强度条件下，使减速器体积最小的各项设计参数。由于齿轮和轴的尺寸（即壳体内的零件）是决定减速器体积的依据，故可按它们的体积之和最小的原则建立目标函数。 单机圆柱齿轮减速器的齿轮和轴的体积可近似的表示为： ] 3228)6.110(05.005.2)10(8.0[25.087)(25.0))((25.0)(25.0)(25.02221222122212222122121222 212221202 22222222121z z z z z z z z z z z g g z z d d l d d m u m z b bd m u m z b b d b u z m b d b z m d d d d l c d d D c b d d b d d b v +++---+---+-=++++- ----+-=πππππππ 式中符号意义由结构图给出，其计算公式为 b c d m u m z d d d m u m z D m z d m z d z z g g 2.0) 6.110(25.0,6.110,21022122211=--==-=== 由上式知，齿数比给定之后，体积取决于b 、z 1 、m 、l 、d z1 和d z2 六个参数，则设计变量可取为 T z z T d d l m z b x x x x x x x ][][21165 4321 == 3.2目标函数为 min )32286.18.092.0858575.4(785398.0)(26252624252463163212 51261231232123221→++++-+-+-+=x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x f 3.3约束条件的建立 1）为避免发生根切，应有min z z ≥17=，得

地脚螺栓标准化设计

江苏电网输变电工程标准化设计 杆塔地脚螺栓 江苏省电力公司 2008年12月

前言 为进一步推进基建标准化建设，贯彻“两型三新”（资源节约型、环境友好型、新技术、新材料、新工艺）输电线路建设要求，在国家电网公司输变电工程典型设计的基础上，在江苏省电力公司的组织领导下，编制了杆塔地脚螺栓标准化设计。 本次江苏电网地脚螺栓标准化设计适用于省内新建、改造110kV、220kV、500kV输电线路工程。 由于编者水平有限，时间较短，错误和遗漏在所难免，敬请批评指正。 编者 2008年11月30日

目录前言 第一篇总论 (1) 1.目的、意义和总体原则 (1) 1.1 标准化设计的目的和意义 (1) 1.2 标准化设计的总体原则 (1) 1.3 标准化设计的工作内容 (1) 2.设计依据 (1) 2.1 设计依据的主要规程规范 (1) 3.模块划分 (2) 4.设计原则和加工要求 (2) 4.1 设计原则 (2) 4.2 加工要求 (3) 5.标准化设计使用说明 (3) 5.1 标准化使用说明 (3) 5.2 注意事项 (3) 6.地脚螺栓制造图 (3)

第一篇总论 1.目的、意义和总体原则 1.1标准化设计的目的和意义 推行电网工程标准化设计是江苏省电力公司全面贯彻落实科学发展观，建设“资源节约型、环境友好型”社会，履行社会责任，大力提高集成创新能力的重要体现；是实施集约化管理，标准化建设的重要手段。 为积极贯彻江苏省电力公司关于“转变观念、技术创新”、“三沿少跨，跨则加强”的思路建设江苏电网，根据江苏省电力公司的部署，为统一设计标准、提高工作效率、降低工程造价，体现“资源节约型、环境友好型”的社会需求，推进技术创新成果转化标准化设计，成立了“电网标准化设计工作组”，开展江苏电网工程标准化设计工作。 电网工程标准化设计广泛吸纳了以往输电线路工程的设计成果和建设经验，是对前人成果的总结和借鉴，是提高集成创新能力的具体体现。开展电网工程标准化设计工作的目的是：深入贯彻集约化管理思想，统一建设标准，统一材料规范；规范设计程序，加快设计、评审、材料加工的进度，提高工作效率和工作质量；减少设备型式、方便材料招标，方便运行维护；降低建设和运行成本。 1.2标准化设计的总体原则 电网工程标准化设计的总体原则是：安全可靠、技术先进、保护环境、控制成本、提高效率。在标准化设计中，着重要处理和解决好标准化设计方案的统一性、适应性、灵活性、先进性、可靠性和经济性及其相互之间的辩证统一关系。 统一性：建设标准统一，基建和生产的标准统一，体现江苏省电力公司的企业文化特征。 适应性：综合考虑江苏地区的实际情况，使得标准化设计在江苏省电力公司系统中具备有广泛的适用性，在一定的时间内对不同外部条件的工程均能基本适用。 灵活性：标准化设计的各模块接口方便，可进行组合使用。 先进性：标准化设计的方案在技术上具有先进性，注重环保，同时经济指标先进。 可靠性：适当提高设计标准，保证电网生产的安全可靠性。 经济性：按照企业利益最大化原则，综合考虑初期投资和长期费用，追求全寿命周期内企业的最优经济效益。 标准化设计坚持“集成创新”、“以人为本”和“可持续发展”的理念，综合考虑“设计内容的合理性”。 1.3标准化设计的工作内容 杆塔地脚螺栓标准化的主要工作是统计江苏省杆塔的荷载范围，调研地脚螺栓的材料供应、加工和使用情况，在标准化和简化的指导原则下统一地脚螺栓的材质和规格，根据现行规范设计出一套标准化、系列化的地脚螺栓，满足江苏省电力公司系统绝大多数地区线路工程建设的需要。 2.设计依据 2.1设计依据的主要规程规范 1)《110～750kV架空输电线路设计规范》（报批稿） 2)《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL 5154-2002） 3)《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 4)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

设备地脚螺栓设计规定

一设备地脚螺栓设计规定 1 专业分工 1.1 非定型设备地脚螺栓的型式、材料、尺寸和伸出长度（包括锚固长度）应由设备专业根据设备图和安装位置（见设备布置图）确定。 1.2 定型设备和转动设备的地脚螺栓一般应由设备制造厂配套供应，并由设备或机泵专业负责提供制造厂的资料。 1.3 对于平台、楼面上的设备、地脚螺栓的型式和尺寸，应由工艺、设备、土建三个专业共同协商确定。 1.4 根据设备相关专业提供的各类设备地脚螺栓资料，工艺专业完成设备地脚螺栓一览表。 1.5 设备布置时根据设备布置图和本规定要求，向土建专业提出“设备基础条件”和“楼面及平台上设备支承条件”，包括预埋地脚螺栓条件，按规定确定设备基础条件中二次灌浆（包括抹面）层厚度。 2.4.0。地脚螺栓按HG/T21545-2006标准。直径大于M48的地脚螺栓见土建专业资料（TC60B2-82）。

图2.4.0 2.5 地脚螺栓直接埋入混凝土基础内的深度一般为30d(d为螺栓直径)。对不重要的设备不考虑倾覆力矩时，可采用20d。对于塔类设备的地脚螺栓，要求埋入≥30d。 深度为L e 2.6 为了考虑到直埋地脚螺栓间距的误差，以避免设备上地脚螺栓孔不能与地脚螺栓对准，可采取以下方法处理： 2.6.1 将设备底板、裙座或耳架上的螺栓孔适当予以放大，待地脚螺栓穿入后，加一块垫板，将垫板焊在设备底板上，再上螺母，如图2.6.1所示。

图2.6.2 d—地脚螺栓直径； d 1 —套管内径≥2.5d； L—地脚螺栓长度； l—无套管处地脚螺栓长≥ 1/3 (L+l 2 )； l 1—套管长≥ 2/3 (L-l 2 )； 2.8 在钢结构上的设备一般均采用普通的螺栓代替地脚螺栓，其长度按连接结构而定。 3 附录 附录设备地脚螺栓一览表

机械优化设计方法基本理论

机械优化设计方法基本理论 一、机械优化概述 机械优化设计是适应生产现代化要求发展起来的一门科学，它包括机械优化设计、机械零部件优化设计、机械结构参数和形状的优化设计等诸多内容。该领域的研究和应用进展非常迅速，并且取得了可观的经济效益，在科技发达国家已将优化设计列为科技人员的基本职业训练项目。随着科技的发展，现代化机械优化设计方法主要以数学规划为核心，以计算机为工具，向着多变量、多目标、高效率、高精度方向发展。]1[ 优化设计方法的分类优化设计的类别很多，从不同的角度出发，可以做出各种不同的分类。按目标函数的多少，可分为单目标优化设计方法和多目标优化设计方法按维数，可分为一维优化设计方法和多维优化设计方法按约束情况，可分为无约束优化设计方法和约束优化设计方法按寻优途径，可分为数值法、解析法、图解法、实验法和情况研究法按优化设计问题能否用数学模型表达，可分为能用数学模型表达的优化设计问题其寻优途径为数学方法，如数学规划法、最优控制法等 1.1 设计变量 设计变量是指在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立参数，在优化过程中，这些参数就是自变量，一旦设计变量全部确定，设计方案也就完全确定了。设计变量的数目确定优化设计的维数，设计变量数目越多，设计空间的维数越大。优化设计工作越复杂，同时效益也越显著，因此在选择设计变量时。必须兼顾优化效果的显著性和优化过程的复杂性。 1.2 约束条件 约束条件是设计变量间或设计变量本身应该遵循的限制条件，按表达方式可分为等式约束和不等式约束。按性质分为性能约束和边界约束，按作用可分为起作用约束和不起作用约束。针对优化设计设计数学模型要素的不同情况，可将优化设计方法分类如下。约束条件的形式有显约束和隐约束两种，前者是对某个或某组设计变量的直接限制，后者则是对某个或某组变量的间接限制。等式约束对设计变量的约束严格，起着降低设计变量自由度的作用。优化设计的过程就是在设计变量的允许范围内，找出一组优化的设计变量值，使得目标函数达到最优值。

地脚螺栓设计规定

海洋化工标准 HYDI 333C06-2011 0 新制定全部于扬王淑青于海洋2010.12.30 修改标记 简要说明 修改 页码 编制校核审核审定日期 2011-01-01 发布 2011-01-15 实施 海洋化工 地脚螺栓设计规定

目录 第一章总则 (1) 第二章一般规定 (1) 第三章地脚螺栓尺寸的确定 (2) 第四章地脚螺拴的选用 (3) 第五章设计分工 (6)

第一章总则 第1.0.1条本规定适用于静止石油化工工艺设备地脚螺栓设计。 第1.0.2条机、泵等定型设备的地脚螺栓一般为随机附件，若需要配备时也可参照本规定选用。 第1.0.3条塔、容器、换热器等非定型设备可参照本规定配备地脚螺栓。 第二章一般规定 第2.0.1条地脚螺栓埋入混凝土基础一般用两种方法，即预埋和预留孔二次灌浆埋入法。 第2.0.2条地脚螺栓直接埋入基础的方法适用于塔类、较高的容器、球罐和振动较大的机械设备。第2.0.3条直接埋入地脚螺栓时，地脚螺栓中心线距基础边的尺寸ａ≥100mm，见图2.0.8。当不能满足时必须提请土建专业对基础配筋加固。 图2.0.3 地脚螺栓直接埋入基础图 第2.0.4条预留地脚螺栓孔，放入地脚螺栓后灌浆固定。此法适用于卧式容器、换热器、小型的立式容器等静置设备及振动较小的机、泵类。其特点是便于地脚螺栓定位尺寸的调整而不需要定位模板。第2.0.5条预留孔的尺寸必须满足土建施工及设备安装的要球。参见图2.0.5。 预留孔的尺寸A×A最小为100×100（mm）。螺栓钩距孔壁尺寸ｅ≥20mm，孔壁距基础边的尺寸b≥100mm，当b不能满足100mm时，可采用预埋方式或请土建专业对基础配筋加固。螺栓钩距孔底尺寸B取80mm。 孔深（c）＝地脚螺栓埋入深度（L2）+B mm 图2.0.5 预留孔尺寸 第2.0.6条对于安装在混凝土梁上的设备，其地脚螺栓一般采用预埋方式。如设备基础有特殊要求，也可由土建专业在混凝土梁上预埋套管，以便穿入地脚螺栓。套管尺寸应使地脚螺栓与套管之间净空至

机械优化设计方法概述

机械优化设计方法概述 摘要 机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用,其基本思想是根据机械设计的理论,方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型,然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计问题的最优方案。作为一门新兴学科，它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上，通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案，使期望的经济指标达到最优，它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题。优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法。因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。本文论述了优化设计方法的发展背景、流程，并对无约束优化及约束优化不同优化设计方法的发展情况、原理、具体方法、特点及应用范围进行了叙述。 关键词：机械优化设计；约束；特点；选取原则 Mechanical optimization design is optimized technology in the field of mechanical design and application of transplantation, its basic idea is based on mechanical design theory, methods and standards to establish a reflect problems in engineering design and meet the requirements of the mathematical programming model, and then applying the mathematical programming method and computer technology to find out the design problem of the optimal scheme of automatic. As a new subject, which is based on the theory of mathematical programming and computer program design basis, by numerical calculation, from the large number of design so as to improve or the most suitable design, so that the desired economic index optimal, it can successfully solve the analysis and other methods are difficult to deal with complex problem. Optimization design and provides an important scientific design method. So using this design method can greatly improve the design efficiency and design quality. This paper discusses the optimized design method of the background, development process, and to the unconstrained and constrained optimization of different optimal design method for the development, principle, methods, characteristics and scope of application are described. Key words: mechanical design optimization; constraint; characteristics; selection principle.

机械优化设计实例讲解学习

机械优化设计实例 压杆的最优化设计 压杆是一根足够细长的直杆，以学号为p值，自定义有设计变量的 尺寸限制值，求在p一定时d1、d2和l分别取何值时管状压杆的体积或重 量最小？（内外直径分别为d1、d2）两端承向轴向压力，并会因轴向压力 达到临界值时而突然弯曲，失去稳定性，所以，设计时，应使压应力不 超过材料的弹性极限，还必须使轴向压力小于压杆的临界载荷。 解：根据欧拉压杆公式，两端铰支的压杆，其临界载荷为：I——材料的惯性矩，EI为抗弯刚度 1、设计变量 现以管状压杆的内径d1、外径d2和长度l作为设计变量 2、目标函数 以其体积或重量作为目标函数 3、约束条件 以压杆不产生屈服和不破坏轴向稳定性，以及尺寸限制为约束条件，在外力为p的情况下建立优化模型： 1） 2）

3） 罚函数： 传递扭矩的等截面轴的优化设计解：1、设计变量： 2、目标函数

以轴的重量最轻作为目标函数： 3、约束条件： 1）要求扭矩应力小于许用扭转应力，即： 式中：——轴所传递的最大扭矩 ——抗扭截面系数。对实心轴 2）要求扭转变形小于许用变形。即： 扭转角： 式中：G——材料的剪切弹性模数 Jp——极惯性矩，对实心轴： 3）结构尺寸要求的约束条件： 若轴中间还要承受一个集中载荷，则约束条件中要考虑：根据弯矩联合作用得出的强度与扭转约束条件、弯曲刚度的约束条件、对于较重要的和转速较高可能引起疲劳损坏的轴，应采用疲劳强度校核的安全系数法，增加一项疲劳强度不低于许用值的约束条件。

二级齿轮减速器的传动比分配 二级齿轮减速器，总传动比i=4，求在中心距A最小下如何 分配传动比？设齿轮分度圆直径依次为d1、d2、d3、d4。第一、二 级减速比分别为i1、i2。假设d1=d3,则： 七辊矫直实验 罚函数法是一种对实际计算和理论研究都非常有价值的优化方法，广泛用来求解约束问题。其原理是将优化问题中的不等式约束和等式约束加权转换后，和原目标函数结合成新的目标函数，求解该新目标函数的无约束极小值，以期得到原问题的约束最优解。考虑到本优化程序要处理的是一个兼而有之的问题，故采用混合罚函数法。 一）、优化过程 （1）、设计变量 以试件通过各矫直辊时所受到的弯矩为设计变量： （2）、目标函数

设备地脚螺栓设计规定

设备地脚螺栓设计规定-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

一设备地脚螺栓设计规定 1 专业分工 非定型设备地脚螺栓的型式、材料、尺寸和伸出长度（包括锚固长度）应由设备专业根据设备图和安装位置（见设备布置图）确定。 定型设备和转动设备的地脚螺栓一般应由设备制造厂配套供应，并由设备或机泵专业负责提供制造厂的资料。 对于平台、楼面上的设备、地脚螺栓的型式和尺寸，应由工艺、设备、土建三个专业共同协商确定。 根据设备相关专业提供的各类设备地脚螺栓资料，工艺专业完成设备地脚螺栓一览表。 设备布置时根据设备布置图和本规定要求，向土建专业提出“设备基础条件”和“楼面及平台上设备支承条件”，包括预埋地脚螺栓条件，按规定确定设备基础条件中二次灌浆（包括抹面）层厚度。 螺栓按HG/T21545-2006标准。直径大于M48的地脚螺栓见土建专业资料（TC60B2-82）。

图2.4.0 地脚螺栓直接埋入混凝土基础内的深度一般为30d(d为螺栓直径)。对不重要的设备不考虑倾覆力矩时，可采用20d。对于塔类设备的地脚螺栓，要求埋入深度为L e≥30d。 为了考虑到直埋地脚螺栓间距的误差，以避免设备上地脚螺栓孔不能与地脚螺栓对准，可采取以下方法处理： 2.6.1 将设备底板、裙座或耳架上的螺栓孔适当予以放大，待地脚螺栓穿入后，加一块垫板，将垫板焊在设备底板上，再上螺母，如图所示。

图2.6.2 d—地脚螺栓直径； d1—套管内径≥； L—地脚螺栓长度； l—无套管处地脚螺栓长≥ 1/3 (L+l2)； l1—套管长≥ 2/3 (L-l2)； 在钢结构上的设备一般均采用普通的螺栓代替地脚螺栓，其长度按连接结构而定。 3 附录 附录设备地脚螺栓一览表

预埋地脚螺栓埋地深度计算规范及方法样本

桅式结构-桅式结构 桅式结构-正文 由一根下端为铰接或刚接的竖立细长杆身桅杆和若干层纤绳所组成的构筑物, 纤绳拉住杆身使其保持直立和稳定( 图1) 。 桅式结构 构造桅式结构由纤绳、杆身和基础组成。 纤绳纤绳层数一般随桅杆高度增大而加多, 纤绳结点间距以使杆身长细比等于80～100左右为宜,可等距或不等距布置。不等距布置时, 宜从下到上逐层加大间距, 使杆身各层应力大致相等, 结构较为经济。一般每层按等交角布置三根或四根纤绳, 其倾角为30°～60°, 以45°较好。同一立面内所有纤绳可相互平行, 每根纤绳有一地锚基础; 或交于一点, 共用一地锚基础。纤绳常见高强镀锌钢丝绳, 用花篮螺丝预加应力, 以增强桅杆的刚度和整体稳定性。

杆身按材料可分为钢、木和钢筋混凝土结构。钢结构杆身常采用单根钢管或组合构件, 单根钢管可用无缝钢管或卷板焊接钢管。组合构件为三边形或四边形空间桁架结构( 图2) 。其弦杆和腹杆由角钢、圆钢、钢管或薄壁型钢制成,其中圆形截面风阻较小,采用较多。对于四边形截面的桅杆要每隔一定高度布置横膈, 以防截面变形。组合构件之间常见焊接以简化构造。为了便于制造、运输和安装, 杆身可划分成若干等长度的标准节段, 节段两端用法兰盘或拼接板相互连接。节段长度根据所用材料、施工和经济条件确定。木结构杆身采用单根圆木或组合木构件, 用拼接钢板连接。钢筋混凝土结构采用离心式灌筑的预制管柱构件, 以法兰盘连接。 桅式结构 基础基础分杆身下面的中央基础和固定纤绳的地锚基础。中央基础为圆的或方的阶梯形基础, 承受杆身传来的力。地锚基础承受纤绳拉力, 有重力式、挡土墙式和板式。重力式地锚依靠结构自重抵抗纤绳拉力, 耗用材料较多。挡土墙式地锚埋入地下, 依靠自重、水平板上的土重, 以及竖向墙板上的被动土压抵抗纤绳

设备地脚螺栓设计规定

设备地脚螺栓设计规定 一设备地脚螺栓设计规定 1 专业分工 1.1 非定型设备地脚螺栓的型式、材料、尺寸和伸出长度（包括锚固长度）应由设备 专业根据设备图和安装位置（见设备布置图）确定。 1.2 定型设备和转动设备的地脚螺栓一般应由设备制造厂配套供应，并由设备或机泵 专业负责提供制造厂的资料。 1.3 对于平台、楼面上的设备、地脚螺栓的型式和尺寸，应由工艺、设备、土建三个 专业共同协商确定。 1.4 根据设备相关专业提供的各类设备地脚螺栓资料，工艺专业完成设备地脚螺栓一 览表。 1.5 设备布置时根据设备布置图和本规定要求，向土建专业提出“设备基础条件”和“楼面及平台上设备支承条件”，包括预埋地脚螺栓条件，按规定确定设备基础条件中 二次灌浆（包括抹面）层厚度。 2.4.0。地脚螺栓按HG/T21545-2019标准。直径大于M48的地脚螺栓见土建专业资料（TC60B2-82）。 图2.4.0 2.5 地脚螺栓直接埋入混凝土基础内的深度一般为30d(d为螺栓直径)。对不重要的 设备不考虑倾覆力矩时，可采用20d。对于塔类设备的地脚螺栓，要求埋入深度为 Le≥30d。 2.6 为了考虑到直埋地脚螺栓间距的误差，以避免设备上地脚螺栓孔不能与地脚螺栓 对准，可采取以下方法处理： 2.6.1 将设备底板、裙座或耳架上的螺栓孔适当予以放大，待地脚螺栓穿入后，加一 块垫板，将垫板焊在设备底板上，再上螺母，如图2.6.1所示。 图2.6.2 d—地脚螺栓直径； d1—套管内径≥2.5d； L—地脚螺栓长度； l—无套管处地脚螺栓长≥ 1/3 (L+l2)； l1—套管长≥ 2/3 (L-l2)； 2.8 在钢结构上的设备一般均采用普通的螺栓代替地脚螺栓，其长度按连接结构而定。 3 附录

浅谈机械优化设计方法

浅谈机械优化设计方法 发表时间：2019-08-29T14:17:25.640Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：钟文 [导读] 摘要：伴随着我国的经济发展越来越快，无疑给可优化性能设计带来巨大的挑战。 深圳市海目星激光智能装备股份有限公司 518110 摘要：伴随着我国的经济发展越来越快，无疑给可优化性能设计带来巨大的挑战。机械优化设计是近几年来发展起来的一门新的学科，在二十世纪中旬的时候开始，优化技术和计算机技术的兴起，在每个设计领域中被应用，为工程设计提供了重要的科学的设计方法。因此，对机械设计的优化方法加以分析，吸取精华，紧跟时代步伐，与国际同步，才能增强制造业在我国市场中的竞争压力。 关键词：机械；优化设计；方法特点 引言 当今是一个信息化的社会，科技发展速度非常快，人们对多功能产品不仅有强烈的需求，也需要产品必须具备相应的功能，可靠性优化设计由此应运而生，已经取得了飞速发展和广泛应用，即以时间、费用和性能为基础，将产品能得以可靠使用作为优先考虑的设计准则，进行设计和生产可靠的性能要求。因此，可靠性设计是诸多学科和技术的交融而新兴的一种技术。 1 机械优化的概述 机械优化是顺应时代发展而不断延伸出来的一种现代化的生产而发展兴起的。它是建立在数学规划的理论和计算通过有效的实验数据和科学的评价体系来从众多的设计方案中寻找到能够尽可能的完善和适宜的设计方案，在这机械优化的这个机械方面的研究和应用的发展速度都是非常的快速，并且在快速发展的过程中取得了非常显著的效果。 2 机械设计优化方法的分类及特点 2.1 无约束优化设计法 无约束优化设计是没有约束函数的优化设计。无约束可以分为两类，一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法；另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法。 2.2 约束优化设计法 优化设计问题大多数是约束的优化问题，根据处理约束条件方法的不同可分为直接法和间接法。直接法常见的方法有复合形法、约束坐标轮换法和网络法等。其内涵是构造一个迭代过程，使每次的迭代点都在可行域中，同时逐步降低目标函数值，直到求得最优解。间接法常见的有惩罚函数法、增广乘子法。它是将约束优化问题转化成无约束优化问题，再通过无约束优化方法来求解，或者非线性优化问题转化成线性规划问题来处理。 2.3 遗传算法 遗传算法是一种非确定性的拟自然算法，它仿造自然界生物进化的规律，对一个随机产生的群体进行繁殖演变和自然选择，适者生存，不适者淘汰，如此循环往复，使群体素质和群体中个体的素质不断演化，最终收敛于全局最优解。最近几年中遗传算法在机械工程领域也开展了多方面的应用，主要表现在：机械结构优化设计；可靠性分析；故障诊断；参数辨识；机械方案设计。遗传算法尽管已解决了许多难题，但还存在许多问题，如算法本身的参数优化问题、如何避免过早收敛、如何改进操作手段或引入新的操作来提高算法的效率、遗传算法与其它优化算法的结合问题等。 2.4 蚁群算法 蚁群算法是受自然界中真实蚁群的集体行为的启发而提出的一种基于群体的模拟进化算法。蚁群算法对系统优化问题的数学模型没有很高的要求，只要可以显式表达即可，避免了导数等数学信息，使得优化过程更加简单，遍历性更好，适合非线性问题的求解。 2.5 模拟退火算法 模拟退火算法是一个全局最优算法，以优化问题的求解与物理系统退火过程的相似性为基础，适当的控制温度的下降过程实现模拟退火，从而达到求解全局优化问题的目的。模拟退火算法是一种通用的优化算法，用以求解不同的非线性问题；对不可微甚至不连续的函数优化，能以较大概率求得全局优化解；并且能处理不同类型的优化设计变量（离散的、连续的和混合型的）；不需要任何的辅助信息，对目标函数和约束函数没有任何要求。 3机械优化设计过程中的设计方式 众所周知，在机械方面的设计都是非常的复杂困难的，要对机械进行优化设计面临的挑战也是非常大的，但是由于机械领域中优化形式十分的广泛，相关的研究人员根据优化运算的形式进行划分，主要分为准则优化，其次是线性规划，最后是非线性规划三种。其中准则优化是一种传统的优化方式，这种方式没有通过机械优化设计的数学理论方式进行优化，而是通过物理学方面的分析得出相应的结果，这样的方式得出的结论往往是具备一定的主观性的，但是这样的传统的优化设计方式具有的优点就是可以直观的看到优化的概念，并且这种优化设计的方式相对来说也是比较简单的，并且能够充分的发挥出目标函数的最大功效，并且非常的符合传统的工程需要，但是同样具有一定的缺点，就是在效率上始终优点偏低。 线性规划就是依据数学的基础进行优化的方式，同样线性规划是机械优化设计中最重要的设计方式，但是线性规划的优化设计方式在通过数学的理论上进行设计存在着很多的缺陷，就是在针对多函数的时候就不能充分的发挥出功效，还有就是在计算的过程中，十分的复杂，结算量非常的大，导致了在效率上有很大的缺陷，所以通常情况下，线性规则的优化设计方式都没有被采用。那么非线性规划的优化设计方式是整个生产和生活中应用最广泛的优化方式，并且能够有效的推进机械优化设计的发展，并且可以利用数学模式的计算将非线性规划分为两种，一种是没有约束的直接设计方式，就是在利用机械优化设计方案中以及存在的数据和再生的数据最为基础来进行合理的分析，进而得到最佳的效果，还有一种就是没有约束但是比较间接的方法，这种方式就是前者的方式的数学模式计算改变成了数学原理作为基础，通过利用函数的特性进行计算，从而得到最优的方式，这种方式在整个的机械优化设计中是非常重要的组成部分。 4机械设计优化方法的选择 根据优化设计问题的特点（如约束问题），选择适当的优化方法是非常关键的，因为同一个问题可以有多种方法，而有的方法可能会导致优化设计的结果不符合要求。选择优化方法有四个基本原则：效率要高、可靠性要高、采用成熟的计算程序、稳定性要好。另外选择适当的优化方法还需要个人经验，深入分析优化模型的约束条件、约束函数及目标函数，根据复杂性、准确性等条件对它们进行正确的选