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第1篇 MATLAB工程应用基础1

一、MATLAB的主要特点1

二、MATLAB的系统界面和菜单功能2

三、运算符、标点符和数据类型5

四、基本数学函数10

五、矩阵及其运算11

六、数组的运算17

七、数据的输入与输出19

八、M文件20

九、流程控制结构23

十、图形功能27

十一、多项式运算36

十二、数据插值38

十三、函数的导数和积分41

十四、求解方程和方程组52

十五、最优化方法57

第2篇 MATLAB工程应用实例71

实例1连杆机构的运动设计71

一、给定连杆机构极限位置和最小传动角的设计问题71

二、给定连杆机构连架杆对应位置的设计问题73

三、优化设计问题75

实例2连杆机构的运动分析78

一、机构运动分析的数学模型和求解方法78

二、运动误差分析80

三、计算实例的M文件和运算结果80

实例3连杆机构的运动精度综合84

一、滑块的运动参数及其均值84

二、滑块运动参数的标准离差85

三、滑块运动参数的偏差及其最大值和最小值85

四、曲柄滑块机构等影响法精度综合86

五、计算实例87

六、M文件和运算结果88

实例4槽轮机构的运动分析92

一、槽轮机构的运动方程92

二、槽轮的运动参数93

三、计算实例93

四、M文件和运算结果93

实例5 对心直动凸轮机构压力角的计算100

一、凸轮机构压力角的图解101

二、凸轮机构压力角的计算102

三、计算实例103

四、M文件和运算结果104

实例6凸轮轮廓的设计计算与绘图105

一、基本流程和数学模型106

二、编制M文件使用主要函数和命令的说明107

三、M文件和运行结果107

实例7共轭平面分度凸轮机构设计112

一、机构主要运动参数分析113

二、凸轮机构主要几何尺寸计算116

三、凸轮轮廓直角坐标值计算118

四、凸轮机构工作情况分析120

五、设计计算实例、M文件和运算结果121

实例8搅拌机工作头旋轮轨迹分析和仿真131

一、搅拌机的传动系统131

二、内外啮合圆锥齿轮行星传动的运动分析132

三、运动模拟分析的M文件和运算结果133

实例9 V带传动多目标优化设计137

一、V带传动多目标优化设计数学模型138

二、M文件和运算结果140

三、使用最大最小化函数fminimax求解多目标优化问题的讨论142

实例10齿轮传动的设计计算143

一、齿轮传动设计计算的简化方法143

二、M文件基本流程和主要处理方法144

三、M文件和运算结果145

实例11齿轮传动参数测定和公法线公差计算151

一、变位齿轮传动参数的测定和计算151

二、斜齿圆柱齿轮公法线长度及其偏差的计算156

实例12轴系设计计算157

一、齿轮传动设计158

二、转轴的设计计算160

三、圆锥滚子轴承的寿命计算162

四、角接触球轴承的寿命计算164

五、深沟球轴承的寿命计算165

六、M文件和运算结果165

实例13主轴支承静不定结构的计算174

一、轴承径向反力位置—载荷关系曲线的分段拟合175

二、建立主轴力矩平衡方程176

三、计算主轴前支承的径向反力177

四、计算程序框图178

五、计算实例179

六、M文件和运算结果180

实例14机械的可靠性分析与设计183

一、机械零件的可靠度计算实例183

二、机械零件的可靠性设计实例184

三、转轴可靠性设计的M文件和运算结果188

实例15 优化设计模型的几何描述192

一、函数曲面、等值线和可行域的几何描述192

二、应用实例192

三、M文件和运行结果194

实例16人字架结构尺寸的优化设计200

一、建立人字架结构尺寸优化问题的数学模型201

二、选择优化函数202

三、M文件和运算结果203

四、优化问题的几何描述204

实例17优化设计的分析与计算205

一、求解无约束优化问题206

二、求解约束优化问题207

三、M文件和运算结果209

实例18多目标优化问题的理想有效解212

一、多目标优化的策略212

二、计算实例和数学模型213

三、M文件的主要特点215

四、M文件和运算结果215

实例19无心磨削工艺参数的优化218

一、无心磨削工艺参数分析219

二、建立优化设计的数学模型219

三、M文件的主要特点221

四、M文件和运算结果222

五、凑整解处理225

实例20曲线拟合和多项式拟合226

一、直线拟合226

二、曲线拟合227

三、多项式拟合228

四、计算实例229

五、M文件和运算结果230

参考文献240