2007年4月自考02200現(xiàn)代設計方法試題及答案含解析

現(xiàn)代設計方法年月真題

0220020074

1、【單選題】模擬仿真分析在CAD所涉及到的諸多技術中屬于

圖形處理技術

工程分析技術

A:

軟件設計技術

B:

文檔處理技術

C:

答D:案：B

解析：工程分析技術：也就是分析產品功能及品質的技術。以便在產品開發(fā)及生產時確保

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

這些技術。

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個掃描點，共有1024條水平掃描線，每個點最多可有8種顏色

水平線上有1024個掃描點，共有1280條水平掃描線，每個點最多可有8種顏色

A:

水平線上有1024個掃描點，共有1280條水平掃描線，每個點最多可有256種顏色

B:

水平線上有1280個掃描點，共有1024條水平掃描線，每個點最多可有256種顏色

C:

答D:案：D

3、【單選題】網(wǎng)絡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)絡系統(tǒng)軟件是指系統(tǒng)的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信協(xié)議和應用級的提供網(wǎng)絡服務功

能的專用軟件。網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件包括網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡協(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，當判斷單個物體面與面之間的相互遮擋情況時，采用的檢驗規(guī)

則為

法線方向檢驗

極大／極小檢驗

A:

包容性檢驗

B:

深度檢驗

C:

答D:案：A

解析：在消陰處理中，當判斷單個物體面與面之間的相互遮擋情況時，采用的檢驗規(guī)則為

法線方向檢驗。

6、【單選題】如果目標函數(shù)的導數(shù)求解困難時，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

收斂速度的性質形成的一種搜索方法。該方法不需要對目標函數(shù)進行求導，當目標函數(shù)的

導數(shù)不連續(xù)的時候也能應用，因此，鮑威爾算法是一種十分有效的直接搜索法。Powell法

可用于求解一般無約束優(yōu)化問題，對于維數(shù)n<20的目標函數(shù)求優(yōu)化問題，此法可獲得較

滿意的結果。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，而不是跳躍的探測步。同時，Powell法的搜索方向不

一定為下降方向。

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

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】對于多元函數(shù)F（x）在點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個變量的函數(shù)F（x）的Hessian矩陣是n×n的二階偏導數(shù)矩陣，該矩

陣是

非對稱矩陣

對稱矩陣

A:

三角矩陣

B:

分塊矩陣

C:

答D:案：B

解析：對稱矩陣是指以主對角線為對稱軸，各元素對應相等的矩陣。在線性代數(shù)中，對稱

矩陣是一個方形矩陣，其轉置矩陣和自身相等。

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

{4,2}（上標T）

{2,4}（上標T）

A:

{4,4}（上標T）

B:

{1,2}（上標T）

C:

答D:案：C

11、【單選題】利用有限元法研究具有兩個相互垂直的對稱線（面）的對稱結構時，為了盡

可能減少計算的工作量，可以只研究總體結構的

1／2

l／4

A:

1／6

B:

1／8

C:

答D:案：B

12、【單選題】若把平面應力問題的彈性矩陣改成平面應變問題的彈性矩陣，只需將

E換成E/（1-μ），μ換成μ/（1-μ（上標2））

E換成E/（1-μ（上標2））

A:

E換成E/（1-μ（上標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)點載荷處理成節(jié)點載荷計算正確的是

A:

B:

C:

答D:案：D

14、【單選題】某三角形單元兩節(jié)點對應的總體編碼為3、5和8，則單元剛度系數(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

個節(jié)點，系統(tǒng)總體剛度短陣元素K（下標22）為

k（下標1）+k（下標2）+k（下標3）

k（下標1）+k（下標2）

A:

k（下標2）

B:

k（下標2）+k（下標3）

C:

答D:案：A

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

效，這種失效模式大多服從

正態(tài)分布

對數(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

的理論基礎。威布爾分布在可靠性工程中被廣泛應用，尤其適用于機電類產品的磨損累計

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)，被廣泛應用于各

種壽命試驗的數(shù)據(jù)處理。

17、【單選題】標準正態(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：標準正態(tài)分布特點:標準正態(tài)分布又稱為u分布,是以0為均數(shù)、以1為標準差的

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】對于一個復雜系統(tǒng)，為了育雛合理地考慮各種因素的影響，其可靠度指標的

分配應采用

加權分配法

動態(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)定的費用下使估計值的方差最小的樣本分配方法。

20、【單選題】按照強度以一應力干涉理論，在傳統(tǒng)設計中，取安全系數(shù)n=1，零件的可靠

度應為

R<0.5

R=0.5

A:

R>0.5

B:

R=1

C:

答D:案：B

21、【多選題】下列設備一般是通過RS-232C與計算機相連接的有

鼠標器

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，一線段的一個端點的編碼為1010，則該端點

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)學模型的基本要素有

設計變量

目標函數(shù)

A:

極值

B:

設計空間

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

單元剛度矩陣的階數(shù)不同

A:

每個節(jié)點的位移分量數(shù)不同

B:

每個單元的節(jié)點數(shù)目不同

C:

坐標轉換矩陣的階數(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、【問答題】三維實體模型的實現(xiàn)方法中，體素構造法（CSG）的基本思想是什么?需要存

儲的幾何模型信息有哪些?

答案：（1）體素構造法（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

基本單元形體，經(jīng)過有限次形狀拼合運算構建得到。（3分）（2）需要存儲的幾何模

型信息是：所有的基本形體的類型、參數(shù)和所采用的拼合運算過程。

27、【問答題】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所決

定。（2分）共軛方向的性質為：對于n維正定二次型函數(shù)，從任意初始點出發(fā)，依次

沿著與矩陣A為共軛的n個線性無關的方向進行一維搜索，則能在第n步或n步以前達到

極小點。

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

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

單元和節(jié)點的自動優(yōu)化編碼實現(xiàn)帶寬最??；（3）各節(jié)點坐標值的確定；（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系?

答案：

30、【問答題】試簡述消隱處理中的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，采用一個與屏幕對應的深度信息緩沖存儲器（簡

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

每個多邊形找到當多邊形投影到屏幕時位于多邊形內或邊界上的所有像素點。對每一個像

素，在（x，y）處計算多邊形的深度Z，并與Z緩沖區(qū)相應單元的現(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)的對應值，同時將（x，y）處的多邊

形的明暗寫入幀緩沖區(qū)中對應于該屏幕像素的單元中。當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)消隱過的最終結果。

31、【問答題】

答案：

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

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

答案：

33、【問答題】將下列實驗測試數(shù)據(jù)擬合成y=ax（上標b）形式的經(jīng)驗公式。（計算過程中

保留小數(shù)點后兩位）X（下標i）1.181.582.403.003.80Y（下標i）2.763.294.23

4.835.57

答案：

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

面尺寸及材料特性相同，單元（1）的局部坐標正方向為沿軸線方向由節(jié)點1指向節(jié)點2，

單元（2）的局部坐標正方向為沿軸線方向由節(jié)點3指向節(jié)點1，在局部坐標系下每個單元

的剛度矩陣為

答案：

35、【填空題】光筆是一種檢測裝置，它能夠將屏幕上的_____轉化成電信號輸入到計算機

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品在