現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法試卷.doc

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法試題一、單項(xiàng)選擇題 1CAD一詞已經(jīng)成為世界通用的名詞，它是指（ A ）A計(jì)算機(jī)輔助工程B計(jì)算機(jī)輔助制造C計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)D計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3設(shè)備坐標(biāo)系的維數(shù)一般為（ B ）A一維B二維C三維D四維4將平面圖形沿X方向平移10個(gè)單位，沿Y方向平移15個(gè)單位，其坐標(biāo)變換矩陣為（ A ）A B CD7對(duì)約束優(yōu)化問(wèn)題，設(shè)計(jì)變量的選擇（ C ）A可以在可行域中B不允許在可行域中C只允許在可行域中D不一定在可行域中8要將一個(gè)有約束問(wèn)題的求解轉(zhuǎn)化為一系列無(wú)約束問(wèn)題的求解，可以選擇（ C ）A復(fù)合形法B簡(jiǎn)約梯度法C罰函數(shù)法D共軛梯度法9在解決線性規(guī)劃問(wèn)題時(shí)，首選的優(yōu)化方法為（ B ）A外點(diǎn)罰函數(shù)法B單純形法C擬牛頓法D變尺度法11有限元分析中，下列單元屬于二維單元的是（ D ）A六面體單元B四面體單元C桿單元D三角形單元12用有限元方法求解問(wèn)題獲得的解屬于（ A ）A近似解B精確解C解析解D半解析解13采用桿單元進(jìn)行平面剛架有限元分析，桿單元的一端具有（ B ）A兩個(gè)自由度B三個(gè)自由度C四個(gè)自由度D六個(gè)自由度14某剛架單元兩節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的總體編碼為5和3，則局部座標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠认禂?shù)k在總體剛度矩陣中的位置為（ D ）A第5行第3列 B第14行第3列 C第5行第14列 D第14行第14列1 5在平面應(yīng)變問(wèn)題中，沿軸線方向（ C ）A應(yīng)變、應(yīng)力都為零B應(yīng)力為零，但應(yīng)變不為零C應(yīng)變?yōu)榱?，但?yīng)力不為零D應(yīng)變、應(yīng)力都不為零16若產(chǎn)品的平均壽命等于失效率的倒數(shù)則產(chǎn)品的壽命服從（ C ）A正態(tài)分布B泊松分布C指數(shù)分布D二項(xiàng)分布17在平均安全系數(shù)不變的情況下，由于強(qiáng)度(或應(yīng)力)的分散度增大會(huì)使零件的可靠度（ A ）A降低B提高C不變D無(wú)法確定18當(dāng)系統(tǒng)中任何個(gè)零件發(fā)生故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效，該系統(tǒng)是（ A ）A串聯(lián)系統(tǒng)B冗余系統(tǒng)C表決系統(tǒng)D非工作冗余系統(tǒng)19并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度比組成該系統(tǒng)的零件的可靠度（ B ）A底B高C相等D不確定20產(chǎn)品工作到t時(shí)刻后的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率稱為（ D ）A平均壽命B平均失效密度C平均可靠度D平均失效率二、多項(xiàng)選擇題 21下列設(shè)備屬于CAD的輸入設(shè)備的，有（ BCE ）A顯示器B掃描儀C鍵盤D繪圖儀E光筆22通過(guò)矩形窗口與矩形視區(qū)的匹配，可以實(shí)現(xiàn)圖形的（ ABD ）A放大B縮小C鍺切D搖視E平移23下列方法中屬于利用目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)構(gòu)造搜索方向的優(yōu)化方法有（ BE ）A坐標(biāo)輪換法B梯度法C單純形DPowell法E變尺度法24單元?jiǎng)偠染仃嚲哂校?ACE ）A奇異性B正定性C分塊性D稀疏性E對(duì)稱性25如圖所示的24表決系統(tǒng)，下列情況系統(tǒng)可以正常工作的是（ ABCDE ）Aa、b失效c、d正常Ba失效b、c、d正常Ca、b、c、d正常Da、c正常b、d失效Ea、d失效b、c正常三、填空題 26可靠度是對(duì)產(chǎn)品可靠性的 概率 度量。27系統(tǒng)的可靠度取決于組成系統(tǒng)的零部件的可靠度和零部件的 組合 方式。28CAD系統(tǒng)的軟件根據(jù)其用途可分為三類，它們是：系統(tǒng)軟件、 支撐 軟件和專用。29在實(shí)體的邊界表面表示法(B-re：p)中，實(shí)體外表面信息數(shù)據(jù)可分為兩類，它們是幾何信息數(shù)據(jù)和 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 信息數(shù)據(jù)。30優(yōu)化問(wèn)題按目標(biāo)函數(shù)的性質(zhì)和約束的性質(zhì)分為無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題和 有約束優(yōu)化 31對(duì)于一種優(yōu)化算法，如果從理論上講經(jīng)過(guò)有限步搜索可求出二次目標(biāo)函數(shù)的極值點(diǎn)，則這種算法具有 二 次收斂性。32工程數(shù)據(jù)采用程序化方法處理時(shí)，一般有兩種方法，一種為查表、插值的方法，另一種為將數(shù)據(jù)和線圖 擬合成經(jīng)驗(yàn)公式 。33梯度方向是指 函數(shù)值 增長(zhǎng)最快的方向。34對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析時(shí)，結(jié)構(gòu)所受的載荷可以分為節(jié)點(diǎn)載荷和非節(jié)點(diǎn)載荷，對(duì)于 非節(jié)點(diǎn) 載荷需要進(jìn)行載荷的移置處理。35用有限元法求解汽車在路面譜激勵(lì)下的響應(yīng)，該問(wèn)題屬于 瞬態(tài) 問(wèn)題。四、簡(jiǎn)答題 38. 在有限元分析中，對(duì)結(jié)構(gòu)劃分的單元數(shù)是否越多越好？為什么？答不是。 單元的數(shù)量取決于要求的精度、單元的尺寸和自由度數(shù)。雖然一般單元的數(shù)量越多精度越高，但也有一個(gè)界限，超過(guò)這個(gè)值，精度的提高就不明顯。39. 系統(tǒng)的可靠分配按分配原則不同，有哪些分配方法？各自分配原則是什么？答（1）系統(tǒng)的可靠度分配方法有：等同分配法、加權(quán)分配法和動(dòng)態(tài)規(guī)劃最優(yōu)分配法。（2）（a）等同分配法按系統(tǒng)中各元件（子系統(tǒng)或零部件）的可靠相等的原則進(jìn)行可靠度分配。（b）加權(quán)分配法按各子系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中的重要度以及各子系統(tǒng)的復(fù)雜度作為權(quán)重的原則來(lái)分配可靠度。（c）動(dòng)態(tài)規(guī)劃最優(yōu)分配法可以把系統(tǒng)的成本等因素為最小作為目標(biāo)函數(shù)，而把可靠度不小于某給定值作為約束條件的原則分配可靠度；也可以把系統(tǒng)的可靠度盡可能大作為目標(biāo)函數(shù)分配可靠度。43一組合變換如下，先將圖形繞（3，4）點(diǎn)旋轉(zhuǎn)60，然后放大一倍。（1） 試求該組合變換的變換矩陣；（2） 三角形各頂點(diǎn)的坐標(biāo)為A（10，0）、B（10，20）、C（0，20），試求經(jīng)過(guò)上述變換后三角形各頂點(diǎn)坐標(biāo)。答（1）將圖形繞（3，4）點(diǎn)旋轉(zhuǎn)60的變換矩陣： =將圖形放大一倍該組合變換的變換矩陣：（2）三角形頂點(diǎn)坐標(biāo)矩陣為：變換后三角形的坐標(biāo)：=44如圖所示的平面桁架，由兩個(gè)單元組成，單元（1）與單元（2），二者之間角為45，單元（1）的局部坐標(biāo)正方向?yàn)檠剌S線方向由節(jié)點(diǎn)1指向節(jié)點(diǎn)3，單元（2）的局部坐標(biāo)正方向?yàn)檠剌S線方向由節(jié)點(diǎn)2指向節(jié)點(diǎn)3，在局部坐標(biāo)系下每個(gè)單元的剛度矩陣分別為K=E，K =，求桁架的總體剛度矩陣k.答平面桁架的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣為由局部坐標(biāo)系與總體坐標(biāo)系的關(guān)系知：?jiǎn)卧?），單元（2） 在整體坐標(biāo)下單元的剛度矩陣為單元（1）局部碼對(duì)應(yīng)的總碼為1、3，單元（2）局部碼對(duì)應(yīng)的總碼為2、3