2007年4月自考02200現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法試題及答案含解析

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法年月真題

0220020074

1、【單選題】模擬仿真分析在CAD所涉及到的諸多技術(shù)中屬于

圖形處理技術(shù)

工程分析技術(shù)

A:

軟件設(shè)計(jì)技術(shù)

B:

文檔處理技術(shù)

C:

答D:案：B

解析：工程分析技術(shù)：也就是分析產(chǎn)品功能及品質(zhì)的技術(shù)。以便在產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)時(shí)確保

產(chǎn)品之品質(zhì)、功能、可靠性、優(yōu)良率能符合市場(chǎng)需求。要發(fā)展產(chǎn)業(yè)，一定要能取得及掌握

這些技術(shù)。

2、【單選題】一彩色光柵掃描顯示器，它的分辨率為1280×1024×8，則該顯示器

水平線上有1280個(gè)掃描點(diǎn)，共有1024條水平掃描線，每個(gè)點(diǎn)最多可有8種顏色

水平線上有1024個(gè)掃描點(diǎn)，共有1280條水平掃描線，每個(gè)點(diǎn)最多可有8種顏色

A:

水平線上有1024個(gè)掃描點(diǎn)，共有1280條水平掃描線，每個(gè)點(diǎn)最多可有256種顏色

B:

水平線上有1280個(gè)掃描點(diǎn)，共有1024條水平掃描線，每個(gè)點(diǎn)最多可有256種顏色

C:

答D:案：D

3、【單選題】網(wǎng)絡(luò)通訊及管理軟件屬于

系統(tǒng)軟件

支撐軟件

A:

專用軟件

B:

分析軟件

C:

答D:案：A

解析：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件是指系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和應(yīng)用級(jí)的提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功

能的專用軟件。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件、通信控制軟件和管理軟

件等。

4、【單選題】將平面圖形放大一倍，其變換矩陣為

A:

B:

C:

答D:案：C

5、【單選題】在消陰處理中，當(dāng)判斷單個(gè)物體面與面之間的相互遮擋情況時(shí)，采用的檢驗(yàn)規(guī)

則為

法線方向檢驗(yàn)

極大／極小檢驗(yàn)

A:

包容性檢驗(yàn)

B:

深度檢驗(yàn)

C:

答D:案：A

解析：在消陰處理中，當(dāng)判斷單個(gè)物體面與面之間的相互遮擋情況時(shí)，采用的檢驗(yàn)規(guī)則為

法線方向檢驗(yàn)。

6、【單選題】如果目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)求解困難時(shí)，適宜選擇的優(yōu)化方法為

Powell法

梯度法

A:

變尺度法

B:

C:

共軛梯度法

答D:案：A

解析：鮑威爾法又稱方向加速法，它由Powell于1964年提出，是利用共軛方向可以加快

收斂速度的性質(zhì)形成的一種搜索方法。該方法不需要對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，當(dāng)目標(biāo)函數(shù)的

導(dǎo)數(shù)不連續(xù)的時(shí)候也能應(yīng)用，因此，鮑威爾算法是一種十分有效的直接搜索法。Powell法

可用于求解一般無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題，對(duì)于維數(shù)n<20的目標(biāo)函數(shù)求優(yōu)化問(wèn)題，此法可獲得較

滿意的結(jié)果。不同于其他的直接法，Powell法有一套完整的理論體系，故其計(jì)算效率高于

其他直接法。該方法使用一維搜索，而不是跳躍的探測(cè)步。同時(shí)，Powell法的搜索方向不

一定為下降方向。

7、【單選題】0.618法在迭代運(yùn)算過(guò)程中，迭代區(qū)間不斷縮小，其區(qū)間縮小率在迭代運(yùn)算過(guò)

程中是

逐步變小

不變

A:

逐步變大

B:

不確定

C:

答D:案：B

8、【單選題】對(duì)于多元函數(shù)F（x）在點(diǎn)x*處的梯度▽F（x*）=0是極值存在的

一般條件

充分必要條件

A:

充分條件

B:

必要條件

C:

答D:案：D

9、【單選題】具有n個(gè)變量的函數(shù)F（x）的Hessian矩陣是n×n的二階偏導(dǎo)數(shù)矩陣，該矩

陣是

非對(duì)稱矩陣

對(duì)稱矩陣

A:

三角矩陣

B:

分塊矩陣

C:

答D:案：B

解析：對(duì)稱矩陣是指以主對(duì)角線為對(duì)稱軸，各元素對(duì)應(yīng)相等的矩陣。在線性代數(shù)中，對(duì)稱

矩陣是一個(gè)方形矩陣，其轉(zhuǎn)置矩陣和自身相等。

10、【單選題】函數(shù)F（x）=x（2次方）（下標(biāo)1）+x（2次方）（下標(biāo)2）-2x（下標(biāo)1）

{4,2}（上標(biāo)T）

{2,4}（上標(biāo)T）

A:

{4,4}（上標(biāo)T）

B:

{1,2}（上標(biāo)T）

C:

答D:案：C

11、【單選題】利用有限元法研究具有兩個(gè)相互垂直的對(duì)稱線（面）的對(duì)稱結(jié)構(gòu)時(shí)，為了盡

可能減少計(jì)算的工作量，可以只研究總體結(jié)構(gòu)的

1／2

l／4

A:

1／6

B:

1／8

C:

答D:案：B

12、【單選題】若把平面應(yīng)力問(wèn)題的彈性矩陣改成平面應(yīng)變問(wèn)題的彈性矩陣，只需將

E換成E/（1-μ），μ換成μ/（1-μ（上標(biāo)2））

E換成E/（1-μ（上標(biāo)2））

A:

E換成E/（1-μ（上標(biāo)2）），μ換成μ/（1-μ）

B:

μ換成μ/（1-μ）

C:

答D:案：C

13、【單選題】如圖所示的非節(jié)點(diǎn)載荷處理成節(jié)點(diǎn)載荷計(jì)算正確的是

A:

B:

C:

答D:案：D

14、【單選題】某三角形單元兩節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的總體編碼為3、5和8，則單元?jiǎng)偠认禂?shù)K46在總

體剛度短陣中的位置為

第4行第6列

第10行第6列

A:

第10行第16列

B:

第4行第16列

C:

答D:案：C

15、【單選題】如圖所示由4根彈簧組成的系統(tǒng)中，每根彈簧的剛度系數(shù)如圖示，系統(tǒng)4

個(gè)節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)總體剛度短陣元素K（下標(biāo)22）為

k（下標(biāo)1）+k（下標(biāo)2）+k（下標(biāo)3）

k（下標(biāo)1）+k（下標(biāo)2）

A:

k（下標(biāo)2）

B:

k（下標(biāo)2）+k（下標(biāo)3）

C:

答D:案：A

16、【單選題】由若干道個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)而成的系統(tǒng)，只要其中一個(gè)環(huán)節(jié)失效，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)失

效，這種失效模式大多服從

正態(tài)分布

對(duì)數(shù)公布

A:

指數(shù)公布

B:

威布爾分布

C:

答D:案：D

解析：韋布爾分布，即韋伯分布，又稱韋氏分布或威布爾分布，是可靠性分析和壽命檢驗(yàn)

的理論基礎(chǔ)。威布爾分布在可靠性工程中被廣泛應(yīng)用，尤其適用于機(jī)電類產(chǎn)品的磨損累計(jì)

失效的分布形式。由于它可以利用概率值很容易地推斷出它的分布參數(shù)，被廣泛應(yīng)用于各

種壽命試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理。

17、【單選題】標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的特征是

μ=0,σ=1

μ=1,σ=1

A:

μ=1,σ=0

B:

μ=0,σ=0

C:

答D:案：A

解析：標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布特點(diǎn):標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布又稱為u分布,是以0為均數(shù)、以1為標(biāo)準(zhǔn)差的

正態(tài)分布,記為N(0,1)。

18、【單選題】威布爾分布蛻變?yōu)榻咏龖B(tài)分布的條件是

γ=1,m=1

γ=0,m<1

A:

γ=0,m=3.5

B:

γ=0,m=1

C:

答D:案：C

19、【單選題】對(duì)于一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，為了育雛合理地考慮各種因素的影響，其可靠度指標(biāo)的

分配應(yīng)采用

加權(quán)分配法

動(dòng)態(tài)規(guī)劃法

A:

等同分配法

B:

最優(yōu)分配法

C:

答D:案：D

解析：最優(yōu)分配法是指在規(guī)定的費(fèi)用下使估計(jì)值的方差最小的樣本分配方法。

20、【單選題】按照強(qiáng)度以一應(yīng)力干涉理論，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，取安全系數(shù)n=1，零件的可靠

度應(yīng)為

R<0.5

R=0.5

A:

R>0.5

B:

R=1

C:

答D:案：B

21、【多選題】下列設(shè)備一般是通過(guò)RS-232C與計(jì)算機(jī)相連接的有

鼠標(biāo)器

A:

鍵盤

顯示器

B:

圖形掃描儀

C:

數(shù)字化儀

D:

答E:案：ADE

22、【多選題】在Cohen-Sutherland算法中，一線段的一個(gè)端點(diǎn)的編碼為1010，則該端點(diǎn)

位于

窗口中

窗口下方

A:

窗口上方

B:

窗口左邊

C:

窗口右邊

D:

答E:案：CE

23、【多選題】組成優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的基本要素有

設(shè)計(jì)變量

目標(biāo)函數(shù)

A:

極值

B:

設(shè)計(jì)空間

C:

約束條件

D:

答E:案：ABE

24、【多選題】平面剛架與平面桁架的不同之處表現(xiàn)在

單元形狀不同

單元?jiǎng)偠染仃嚨碾A數(shù)不同

A:

每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移分量數(shù)不同

B:

每個(gè)單元的節(jié)點(diǎn)數(shù)目不同

C:

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的階數(shù)不同

D:

答E:案：BCE

25、【多選題】提高并聯(lián)系統(tǒng)可靠度的途徑有

增加系統(tǒng)組成元件的數(shù)目

減少系統(tǒng)組成元件的數(shù)目

A:

提高元件的可靠度

B:

提高元件的MTTF

C:

降低元件的失效率

D:

E:

答案：ACDE

26、【問(wèn)答題】三維實(shí)體模型的實(shí)現(xiàn)方法中，體素構(gòu)造法（CSG）的基本思想是什么?需要存

儲(chǔ)的幾何模型信息有哪些?

答案：（1）體素構(gòu)造法（CSG）的基本思想是：各種各樣形狀的幾何形體都可以由若千個(gè)

基本單元形體，經(jīng)過(guò)有限次形狀拼合運(yùn)算構(gòu)建得到。（3分）（2）需要存儲(chǔ)的幾何模

型信息是：所有的基本形體的類型、參數(shù)和所采用的拼合運(yùn)算過(guò)程。

27、【問(wèn)答題】為什么選用共軛方向作為搜索方向可以取得良好的效果?

答案：選用共軛方向作為搜索方向可以取得良好的效果，主要是由共軛方向的性質(zhì)所決

定。（2分）共軛方向的性質(zhì)為：對(duì)于n維正定二次型函數(shù)，從任意初始點(diǎn)出發(fā)，依次

沿著與矩陣A為共軛的n個(gè)線性無(wú)關(guān)的方向進(jìn)行一維搜索，則能在第n步或n步以前達(dá)到

極小點(diǎn)。

28、【問(wèn)答題】在現(xiàn)有的有限元分析程序中，其前處理程序一般應(yīng)包含哪些主要功能?

答案：前處理程序一般應(yīng)包含如下主要功能：（1）單元的自動(dòng)分割生成網(wǎng)格；（2）

單元和節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)優(yōu)化編碼實(shí)現(xiàn)帶寬最小；（3）各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值的確定；（4）可以使

用圖形系統(tǒng)顯示單元分割情況；（5）檢查單元分割的合理性。

29、【問(wèn)答題】什么是平均壽命與可靠壽命?平均壽命與可靠度之間有何關(guān)系?

答案：

30、【問(wèn)答題】試簡(jiǎn)述消隱處理中的Z向深度緩沖算法的基本原理。

答案：該算法采用幀緩沖區(qū)存放像素值，采用一個(gè)與屏幕對(duì)應(yīng)的深度信息緩沖存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)

稱Z緩沖區(qū)），記錄像素所顯示的空間點(diǎn)的Z坐標(biāo)（即深度值）。（2分）對(duì)景物中的

每個(gè)多邊形找到當(dāng)多邊形投影到屏幕時(shí)位于多邊形內(nèi)或邊界上的所有像素點(diǎn)。對(duì)每一個(gè)像

素，在（x，y）處計(jì)算多邊形的深度Z，并與Z緩沖區(qū)相應(yīng)單元的現(xiàn)行值相比較，如果Z

值大于Z緩沖區(qū)中的現(xiàn)行值，則用Z值更新Z緩沖區(qū)的對(duì)應(yīng)值，同時(shí)將（x，y）處的多邊

形的明暗寫入幀緩沖區(qū)中對(duì)應(yīng)于該屏幕像素的單元中。當(dāng)所有多邊形處理完畢后在幀緩

沖區(qū)中保留的就是已經(jīng)消隱過(guò)的最終結(jié)果。

31、【問(wèn)答題】

答案：

32、【問(wèn)答題】已知某零件的工作應(yīng)力和材料強(qiáng)度均服從指數(shù)分布，且強(qiáng)度和應(yīng)力的均值分

別為μ（下標(biāo)r）=210Mpa和μ（下標(biāo)s）=160Mpa，試確定零件的可靠度。

答案：

33、【問(wèn)答題】將下列實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)擬合成y=ax（上標(biāo)b）形式的經(jīng)驗(yàn)公式。（計(jì)算過(guò)程中

保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）X（下標(biāo)i）1.181.582.403.003.80Y（下標(biāo)i）2.763.294.23

4.835.57

答案：

34、【問(wèn)答題】如圖所示的平面剛架，由兩個(gè)單元（1）和（2）組成。兩單元的長(zhǎng)度和截

面尺寸及材料特性相同，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)2，

單元（2）的局部坐標(biāo)正方向?yàn)檠剌S線方向由節(jié)點(diǎn)3指向節(jié)點(diǎn)1，在局部坐標(biāo)系下每個(gè)單元

的剛度矩陣為

答案：

35、【填空題】光筆是一種檢測(cè)裝置，它能夠?qū)⑵聊簧系腳____轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)

中。

答案：顯示狀態(tài)或明暗變化

36、【填空題】參數(shù)化繪圖是一種利用零件或產(chǎn)品在