2014年4月自考02200現(xiàn)代設(shè)計方法試題及答案含解析

現(xiàn)代設(shè)計方法年月真題

0220020144

1、【單選題】在消隱處理中，當(dāng)進行平面可見性測試時，若平面的法線矢量和視線矢量的夾

角小于90°，則該面

可見

不可見

A:

部分可見

B:

不確定

C:

答D:案：B

2、【單選題】數(shù)字化儀在早期CAD作業(yè)中經(jīng)常使用，它是一種

存儲設(shè)備

輸出設(shè)備

A:

輸入設(shè)備

B:

繪圖設(shè)備

C:

答D:案：C

解析：數(shù)字化儀，是一種電腦輸入設(shè)備，它能將各種圖形，根據(jù)坐標(biāo)值，準(zhǔn)確地輸入電

腦，并能通過屏幕顯示出來。

3、【單選題】以下變換矩陣可以實現(xiàn)圖形放大一倍的變換矩陣是

A:

B:

C:

答D:案：A

4、【單選題】

A:

B:

C:

答D:案：D

5、【單選題】按Cohen-Sutherland編碼裁剪算法剪裁線段，當(dāng)線段一個端點的編碼為

1000，則該端點位于窗口的

上邊和右邊

下邊和右邊

A:

下邊和左邊

B:

上邊和左邊

C:

D:

答案：B

6、【單選題】對在區(qū)間[-10，10]是單峰函數(shù)的F（x）用試探法求最小值點，在區(qū)間[-10，

10]內(nèi)選a（下標(biāo)1）和a（下標(biāo)2）兩點，且a（下標(biāo)1）>a（下標(biāo)2），計算所得F（a（下

標(biāo)1））<F（a（下標(biāo)2）），則縮小后的搜索區(qū)間為

[-10，a（下標(biāo)1）]

[-10，a（下標(biāo)2）]

A:

[a（下標(biāo)1），a（下標(biāo)2）]

B:

[a（下標(biāo)1），10]

C:

答D:案：B

7、【單選題】以下要素不是優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型的基本組成要素的是

設(shè)計變量

目標(biāo)函數(shù)

A:

設(shè)計空間

B:

約束條件

C:

答D:案：C

解析：優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型的基本組成要素是：設(shè)計變量，目標(biāo)函數(shù)，約束條件。

8、【單選題】

46/5

47/5

A:

48/5

B:

49/5

C:

答D:案：B

9、【單選題】下列算法中，不是以共軛方向為基礎(chǔ)構(gòu)造搜索方向的優(yōu)化算法為

Powell法

梯度法

A:

共軛梯度法

B:

變尺度法

C:

D:

答案：D

10、【單選題】二元函數(shù)F（x）在內(nèi)部的凸集上連續(xù)二階可導(dǎo)，則F（x）在該區(qū)域上為凸

函數(shù)的充分必要條件是F（x）的Hessian矩陣

正定

半正定

A:

負(fù)定

B:

不定

C:

答D:案：B

11、【單選題】平面剛架結(jié)構(gòu)中的某桿單元局部編碼依次對應(yīng)的總體編碼為5，3，則單元剛

度矩陣中的元素k（下標(biāo)54）應(yīng)放入總體剛度矩陣[K]中的第

7行8列

8行7列

A:

14行15列

B:

15行14列

C:

答D:案：B

12、【單選題】平面桁架結(jié)構(gòu)中的桿單元，在局部坐標(biāo)系下每個單元中的位移分量個數(shù)為

2

3

A:

4

B:

6

C:

答D:案：A

13、【單選題】平面剛架結(jié)構(gòu)中的桿單元，單元剛度矩陣的階數(shù)為

2×2

3×3

A:

4×4

B:

6×6

C:

答D:案：D

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

E換成E（上標(biāo)2）/（1-μ），μ換成1/（1-μ）

E換成E（上標(biāo)2）/（1-μ），μ換成μ/（1-μ）

A:

E換成E/（1-μ（上標(biāo)2）），μ換成μ/（1-μ）

B:

E換成E/（1-μ（上標(biāo)2）），μ換成1/（1-μ）

C:

D:

答案：C

15、【單選題】進行有限元分析時，剛度矩陣中的某元素為K（下標(biāo)g），它的物理意義可

表述為

在i自由度方向產(chǎn)生單位位移時，需要在j自由度方向施加的力

在i自由度方向產(chǎn)生單位位移時，需要在i自由度方向施加的力

A:

在j自由度方向產(chǎn)生單位位移時，需要在i自由度方向施加的力

B:

在自由度方向產(chǎn)生單位位移時，需要在j自由度方向施加的力

C:

答D:案：C

16、【單選題】設(shè)計手冊上某材料的抗壓強度給出的值為σ（下標(biāo)y）=720-816MPa，實際生

產(chǎn)的該材料的抗壓強度滿足正態(tài)分布，根據(jù)3σ原則，該材料的標(biāo)準(zhǔn)差為

16MPa

32MPa

A:

48MPa

B:

96MPa

C:

答D:案：A

17、【單選題】

平均單位時間的失效頻數(shù)

平均單位時間的失效頻率

A:

產(chǎn)品工作到t時刻，單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率

B:

產(chǎn)品工作到t時刻，單位時間內(nèi)發(fā)生失效的產(chǎn)品數(shù)與仍在正常工作的產(chǎn)品數(shù)之比

C:

答D:案：B

18、【單選題】由100只燈泡組成的照明系統(tǒng)，每只燈泡的可靠度為0.98，用二項分布確定

有1只燈泡發(fā)生故障的概率為

0.09

0.182

A:

0.270

B:

0.295

C:

答D:案：C

19、【單選題】r/n表決系統(tǒng)蛻變?yōu)楣ぷ魅哂嘞到y(tǒng)的條件是

r=1

r>1

A:

r<n

B:

r=n

C:

答D:案：B

20、【單選題】如圖所示系統(tǒng)，各個系統(tǒng)的可靠度均為R，則該系統(tǒng)的可靠度為

6R（上標(biāo)3）-4R（上標(biāo)4）

3R（上標(biāo)4）-4RS（上標(biāo)5）

A:

(2-R)(3-2R)R（上標(biāo)3）

B:

(2R+R（上標(biāo)2）)(3R（上標(biāo)2）-2R（上標(biāo)3）)

C:

答D:案：C

21、【多選題】下列設(shè)備不屬于CAD作業(yè)的輸出設(shè)備的有

硬盤

打印機

A:

掃描儀

B:

光筆

C:

繪圖儀

D:

答E:案：ACD

22、【多選題】計算機輔助設(shè)計（CAD）在產(chǎn)品或工程的開發(fā)過程中可以進行的工作是

設(shè)計

繪圖

A:

分析計算

B:

修改

C:

D:

編寫技術(shù)文件

答E:案：ABCDE

23、【多選題】以下不能用于判斷迭代過程是否結(jié)束的條件為

相鄰兩點目標(biāo)函數(shù)值之差充分小

目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)等于零

A:

目標(biāo)函數(shù)梯度充分小

B:

目標(biāo)函數(shù)值等于零

C:

設(shè)計變量在相鄰兩點之間的移動距離充分小

D:

答E:案：BD

24、【多選題】平面剛架與平面桁架單元的相同之處為

單元剛度矩陣的階數(shù)相同

單元形狀相同

A:

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的階數(shù)相同

B:

每個單元的節(jié)點數(shù)相同

C:

每個節(jié)點的位移分量數(shù)相同

D:

答E:案：BD

25、【多選題】根據(jù)強度——應(yīng)力干涉理論，廣義的強度是指

強度

剛度

A:

電阻的耐壓值

B:

加于電容兩側(cè)的電壓

C:

二極管的擊穿電壓

D:

答E:案：ABCE

26、【問答題】說明幾何造型中的邊界表面表示（B-rep）法的基本思想。該方法中實體外

表面幾何形狀信息數(shù)據(jù)有哪些？

答案：邊界表面表示法的基本思想是：幾何實體都是由若干邊界外表面包容而成的，可以

通過定義和全面儲存這些邊界外表面信息的方法建立實體幾何模型。B-rep法將實體外表

面幾何形狀信息數(shù)據(jù)分為兩類：（1）幾何信息數(shù)據(jù)：各外表面頂點坐標(biāo)值和描述各外

表面數(shù)學(xué)方程式的系數(shù)值。（2）拓?fù)湫畔?shù)據(jù)：各外表面的組成及其相互位置關(guān)系。

27、【問答題】什么是事物物性表？它的作用是什么？

答案：事物物性表是一種組合排列對象的事物和關(guān)系特性的表格。事物特性表的作用

是：可用于概括地描述限制和選擇標(biāo)準(zhǔn)的、非標(biāo)難的，物質(zhì)的和非物質(zhì)的以及相互近似的

事物對象。（2分）將其用于CAD中，可規(guī)范化地支持CAD數(shù)據(jù)的歸檔、存儲和交換。

28、【問答題】簡述優(yōu)化迭代計算中，常用的終止準(zhǔn)則及相應(yīng)的表達(dá)式。

答案：

常用的優(yōu)化算法都是通過迭代法逐步向最優(yōu)點逼近的，迭代的次數(shù)需要有評定最優(yōu)近似解

程度的原則，這個準(zhǔn)則就稱為終止準(zhǔn)則，常用的終止準(zhǔn)則有以下三種：（1）以相鄰兩

點的矢量差的模作為終止準(zhǔn)則；

29、【問答題】簡述用有限元方法求解問題的基本步驟。

答案：用有限元方法求解問題的基本步驟如下：（1）對整個結(jié)構(gòu)進行簡化，并進行離

散化；（2）求出單元的剛度矩陣；（3）集成總體剛度矩陣；（4）處理非節(jié)點載

荷，引人支承條件；（5）寫出總體平衡方程；（6）求出各節(jié)點的位移；（7）求

出各單元內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變；（8）分析結(jié)果的合理性。

30、【問答題】什么是串聯(lián)系統(tǒng)？試舉任意一例說明。

答案：

若系統(tǒng)中各零件的失效相互獨立，當(dāng)系統(tǒng)中零件失效時才能導(dǎo)致系統(tǒng)失效，這種零件的組

合形式稱為串聯(lián)系統(tǒng)。

31、【問答題】

答案：

32、【問答題】

答案：

33、【問答題】一矩形窗口W左下角坐標(biāo)為（3，5），右上角坐標(biāo)為（8，9）和一矩形視區(qū)

V左下角坐標(biāo)為（10，10），視區(qū)高為8，將窗口W下的圖形匹配到視區(qū)V下并且要求匹配后

話圖形不發(fā)生失真，試求匹配的變換矩陣T。

答案：

34、【問答題】有一圓形拉桿，已知承受的拉力服從正態(tài)分布N（60000N，2000N），該

拉桿的材料為30CrMnSiA，其抗拉強度服從N（1170MPa，13.33MPa），試求當(dāng)拉桿的可靠

性為R=0.999時的尺寸（變導(dǎo)系數(shù)C=0.005）。

答案：

35、【填空題】設(shè)備坐標(biāo)系是一個定義在設(shè)備上的_____坐標(biāo)系，它的定義域是整數(shù)且有

界。

答案：二維平面

36、【填空題】在特征模型中，形狀特征是其它特征的載體，_____信息一般作為屬性或約

束附加在形狀特征上。

答案：非幾何特征

37、【填空題】在消隱處理中，當(dāng)判斷_____個相互遮擋物體之間的前后關(guān)系時，采用的檢

驗規(guī)則為深度檢驗。

答案：兩

38、【填空題】對于n維_____函數(shù)，用Powell法要達(dá)到函數(shù)極值點，需使用n個共軛方

向。

答案：二次正定

39、【填空題】

答案：梯度為-4,10

40、【填空題】有限元方法可以用來解決工程實際中的許多問題，這些問題主要可以分成三

類：_____或穩(wěn)態(tài)問題、特征值問題和瞬態(tài)問題。

答案：平衡

41、【填空題】進行有限元分析時，在整體坐標(biāo)系中，為了得到_____剛度矩陣，節(jié)點應(yīng)按

總碼編號。

答案：總體

42、【填空題】對于串聯(lián)系統(tǒng)而言，若各零件的失效率都相等，即λ（下標(biāo)