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