现代设计方法第3阶段练习题答案 江南大学2022年秋机考

第15页/共NUMPAGES\*ARABIC15页江南大学网络教育第三阶段练习题答案，答案在最后一页。考试科目:《现代设计方法》第章至第章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一单选题(共18题，总分值18分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。)1.对薄平板来说其沿板厚方向的应力问题()。（1分）A.应力为零应变为零B.应力不为零应变为零C.应力为零应变不为零D.应力不为零应变不为零2.下列哪一类构件不能看作轴对称问题处理()。（1分）A.活塞B.齿轮C.蜗杆D.飞机机翼3.图示平面结构的总体刚度矩阵［Ｋ］和竖带矩阵［K*］的元素总数分别是（）。（1分）A.400和200B.400和160C.484和200D.484和1604.若把平面应力问题的单元刚度矩阵改为平面应变问题的单元刚度矩阵只需将（）。（1分）A.E换成E/(1-μ2)，μ换成μ/(1-μ2)B.E换成E/(1-μ2)，μ换成μ/(1-μ)C.E换成E/(1-μ)，μ换成μ/(1-μ2)D.E换成E/(1-μ)，μ换成μ/(1-μ)5.下列各组可靠性指标中，均属概率指标的是()。（1分）A.B.C.D.6.f(x)在区间［x1,x3］上为单峰函数，x2为区间中的一点，x4为利用二次插值法求得的近似极值点，若x4-x2<0>且f(x4)，则新的搜索区间为()。（1分）A.［x1,x4］B.［x2,x3］C.［x1,x2］D.［x4,x3］7.以下哪一种软件具有大型通用有限元分析功能()。（1分）A.AutocadB.AnsysC.UnigraphicsD.Pro/Engineering8.坐标转换矩阵可归类为（）。（1分）A.正交矩阵B.奇异矩阵C.正定矩阵D.对称矩阵9.图示两系统均由A、B组成，若A、B有一个单元失效，则()（1分）A.甲系统工作，乙系统失效B.甲.乙两系统都能正常工作C.乙系统工作，甲系统失效D.甲.乙两系统均失效10.下列哪一步属于有限元后处理的范畴()。（1分）A.对变形结果图象化显示B.网络的划分C.对节点进行自动编码D.各节点坐标值确定11.A，B两产品的寿命均服从正态分布，已知σA=100,σB=200,μA=μB=1000小时，则两产品的寿命均大于600小时有()。（1分）A.RA(600)>RB(600)B.RA(600)=RB(600)C.RA(600)<RB(600)D.不确定12.已知单元的节点局部与总码的对应关系如下，单元e:1(e)2(e)3(e)——532试写出单元e在整体坐标中的单元刚度矩阵为()。（1分）A.B.C.D.13.刚架杆单元与平面三角形单元（）。（1分）A.单元刚度矩阵阶数不同B.局部坐标系的维数不同C.无任何不同D.节点截荷和位移分量数不同14.已知方程组，用高斯消元法对式(2)进行向前消元一步运算后，结果为（）。（1分）A.B.C.D.15.某平面三角形单元，其局部码依次对应的总码分别为8、2和6。该单元刚度矩阵中的元素k25，应放入总体刚度矩阵[K]的（）。（1分）A.第20行5列B.第16行11列C.第20行10列D.第16行8列16.任选N0个产品，在规定的条件下进行可靠性试验，记录了时间间隔［t,t+△t］的产品失效数△Nf(t),t时刻的累积失效数Nf(t)和仍在正常工作的产品数Ns(t).计算产品的在［t,t+△t］内的平均失效率为()。（1分）A.B.C.D.17.已知某产品的可靠度R=0.99643则可靠度系数μ等于()。（1分）A.2.6B.2.9C.2.69D.2.6518.利用0.618法在搜索区间［a,b］内确定两点a1=0.382,b1=0.618，由此可知区间［a,b］的值()。（1分）A.［0.1,0.9］B.［0,1.382］C.［0,1］D.［0,1.618］二多选题(共3题，总分值6分，下列选项中至少有2个或2个以上选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。)19.要提高可靠的置信度，应（）。（2分）A.增加强度的样本容量B.加大强度的标准差C.减小应力的均值D.增加应力的样本容量E.提高可靠性系数20.总体刚度矩阵在用划去行列法引入支承条件后具有的特性有（）。（2分）A.奇异性B.对称性C.稀疏性D.非奇异性E.分块性21.下列矢量组中，关于矩阵共轭的矢量组是（）。（2分）A.s1={01}s2={10}TB.s1={-11}T,s2={11}TC.s1={10}T,s2={12}TD.s1={11}T,s2={12}TE.s1={12}T,s2={21}T三判断题(共10题，总分值10分正确的填涂“A”，错误的填涂“B”。)22.若产品的平均寿命等于失效率的倒数则产品的寿命服从指数分布。（1分）（

）23.内点罚函数与外点罚函数都可以处理有约束的极值问题和等式约束问题。（1分）（

）24.可靠性筛选可以提高一批产品的使用可靠性，但不能提高每个产品的固有可靠性。（1分）（

）25.在平面应变问题中，沿轴线方向应力为零，但应变不为零。（1分）（

）26.对同一个目标函数，采用共轭梯度法要比梯度法收敛快。（1分）（

）27.平面刚架结构中的某杆单元局部编码依次对应的总体编码为8,4，则单元刚度矩阵中的元素K8,4应放入总体刚度的23行10列。（1分）（

）28.F(X)为单值、连续、可微且无约束的一元函数，则在x=x处有极大值得充分条件是F′(x)=0，F′′(x)＞0。（1分）（

）29.有限单元法不可以对运动的物体结构进行静力分析。（1分）（

）30.设计变量的数目称为空间维数，在设计过程中，变量的数目不应过多，需按照以往经验进行确定。（1分）（

）31.平面问题的弹性矩阵与材料的弹性模量，泊松比无关。（1分）（

）四填空题(共2题，总分值8分)32.在无约束优化问题中，根据设计变量的多少，优化求优的搜索过程分为一维搜索和多维搜索，多维搜索方法有_________、_________、牛顿法和变尺度法等。（4分）33.在约束优化问题的建模中，约束条件欠缺会导致________________，约束条件过多会导致________________。（4分）五简答题(共3题，总分值18分)34.何为技术系统？简述技术系统的单元组成？（6分）35.简述优化寻优中下降迭代算法的基本思路或步骤？（6分）36.Ansys求解结构分析问题的大致步骤？（6分）六计算题(共3题，总分值30分)37.已知男子的身高服从正态分布,均值为175cm,标准差为6cm,试设计一车门高度,使得碰头男子少于1%。（10分）38.用梯度法求解无约束优化问题：，初始点为，收敛精度为。（10分）39.如下图所示。轴传递转矩并承受弯矩，传递的转矩，抗弯截面系数。已知材料的许用扭转应力为，材料密度。件求解模型。已知根据轴的空间步骤要求得到轴的直径和长度的尺寸范围为。（10分）七识图绘图题(共1题，总分值10分，请根据题意正确作图，若答题需要使用原图的，请在答题卷中画出原图并作答。)40.已知目标函数minF(X)=-x1-4x2且满足不等式约束条件g1(X)=x1+x2≤6g2(X)=-x1+2x2≤6g3(X)=x1≥0g4(X)=x2≥0用图解法求其最优点X**和最优值F(X*)。（10分）

一单选题(共18题，总分值18分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。)1.本题正确的答案选项为：C解析过程：2.本题正确的答案选项为：D解析过程：3.本题正确的答案选项为：A解析过程：4.本题正确的答案选项为：B解析过程：5.本题正确的答案选项为：B解析过程：6.本题正确的答案选项为：C解析过程：7.本题正确的答案选项为：B解析过程：8.本题正确的答案选项为：A解析过程：9.本题正确的答案选项为：C解析过程：10.本题正确的答案选项为：A解析过程：11.本题正确的答案选项为：A解析过程：12.本题正确的答案选项为：A解析过程：13.本题正确的答案选项为：D解析过程：14.本题正确的答案选项为：D解析过程：15.本题正确的答案选项为：B解析过程：16.本题正确的答案选项为：D解析过程：17.本题正确的答案选项为：C解析过程：18.本题正确的答案选项为：C解析过程：二多选题(共3题，总分值6分，下列选项中至少有2个或2个以上选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。)19.本题正确的答案选项为：A,C,D,E解析过程：20.本题正确的答案选项为：B,C,D,E解析过程：21.本题正确的答案选项为：B,C解析过程：三判断题(共10题，总分值10分正确的填涂“A”，错误的填涂“B”。)22.本题正确的答案选项为：T解析过程：23.本题正确的答案选项为：F解析过程：24.本题正确的答案选项为：T解析过程：25.本题正确的答案选项为：F解析过程：26.本题正确的答案选项为：T解析过程：27.本题正确的答案选项为：T解析过程：28.本题正确的答案选项为：F解析过程：29.本题正确的答案选项为：F解析过程：30.本题正确的答案选项为：T解析过程：31.本题正确的答案选项为：F解析过程：四填空题(共2题，总分值8分)32.本题正确的答案选项为：坐标轮换法,最速下降法解析过程：33.本题正确的答案选项为：所求的解不满足设计要求,所求的解并非最有解解析过程：五简答题(共3题，总分值18分)34.本题正确的答案选项为：技术系统是指完成一定功能的人造系统，其组成单元有：（1）作业单元,完成转换工作；（2）动力单元，完成能量的转换、传递与分配；（3）控制单元,接受、处理和输出控制信息；（4）检测单元，检测技术系统各种功能的完成情况，反馈给控制单元；（5）结构单元,实现系统各部分的联接与支承。解析过程：35.本题正确的答案选项为：下降迭代算法的基本思路是“步步逼近”、“步步下降”，最后达到目标函数的最优点。其步骤为：①首先初选一个尽可能靠近最小点的初始点，从出发按照一定的原则寻找可行下降方向和初始步长，向前跨出一步到达点②得到新点后再选择一个新的使函数值下降的方向及适当的步长，从点再跨出一步，达到点，并依此类推，一步一步地向前搜索并重复数值计算，最终达到目标函数的最优点。③每向前一步，都应检查所得到的新点能否满足预定的计算精度，即，如果成立，则认为为最小点。否则以为新初始点重复第二步。解析过程：36.本题正确的答案选项为：Ansys求解结构分析问题的大致步骤为：①定义单元类型及几何特性②定义材料特性③建立分析模型④施加位移约束⑤施加载荷⑥求解⑦分析结果显示解析过程：六计算题(共3题，总分值30分)37.本题正确的答案选项为：设门高为x,则男