2006年4月自考02200现代设计方法试题及答案含解析

现代设计方法年月真题

0220020064

1、【单选题】数字化仪在早期CAD作业中经常使用,它是一种()

输入设备

输出设备

A:

存储设备

B:

绘图设备

C:

答D:案：A

2、【单选题】滚简式绘图仪一般采用插补原理进行绘图，但在绘图过程中有时不需要插补。

绘制以下方向的线段时需要插补的是()

X方向线段

Y方向线段

A:

±45°方向线段

B:

一般方向线段

C:

答D:案：D

3、【单选题】在采用Cohen-Sutherland编码裁剪算法剪裁线段时,如果一条线段跨越两个区,

则当其两端点编码的逻辑乘为零时,则该线段()

全部可见

全部不可见

A:

部分可见

B:

不确定

C:

答D:案：C

4、【单选题】在消隐处理中，当进行平面可见性测试时,若平面的法线矢量和视线矢量的夹

角大于90°,则该面()

可见

不可见

A:

部分可见

B:

不确定

C:

答D:案：A

5、【单选题】一逐行扫描光栅显示器的水平扫描频率为1500Hz,垂直扫描频率为50Hz,则该

显示器()

水平方向有15600个像素点

垂直方向有312条水平扫描线

A:

一条水平扫描线上有312个像素点

B:

垂直方向上有50条扫描线

C:

答D:案：B

6、【单选题】F(x)为单值、连续、可微且无约束的一元函数,则在点x=x*处有极大值的充分

条件是()

F'(X*)=0

F'(X*)=0F"(X*)>0

A:

F"(X*)=0

B:

F'(X*)=0F"(X*)<0

C:

答D:案：D

7、【单选题】外点罚函数法的特点是()

适合处理等式约束的最优化问题

探索过程在可行域内进行

A:

适合处理不等式约束的最优化问题

B:

需要先求出初始内点

C:

答D:案：A

8、【单选题】在单峰搜索区间[a,b]内任取两点a₁、a₂,若函数值F(a₁)=F(a₂),则缩小后的

区间为[]

[a,a]

[a,b]

A:₁

[a,a]

B:₁

[a,a]

C:₁₂

₂

答D:案：C

9、【单选题】以下关于函数的梯度的说法不正确的是()

函数的梯度是标量

函数值沿梯度方向变化最剧烈

A:

函数的梯度是矢量

B:

求函数的极小值时常沿负梯度方向搜索

C:

答D:案：A

10、【单选题】多元函数F(x)在点x*附近一阶偏导数连续,则该点为极大值点的充分条件为

()

∇F(x*)=0

∇F(x*)=0,H(x*)正定

A:

H(x*)=0

B:

∇F(x*)=0,H(x*)负定

C:

答D:案：D

11、【单选题】平面桁架结构中,某单元局部编码依次对应的总体编码为8,6,则单元刚度矩

阵中的元素K₃₄应放入总体刚度矩阵[K]中的()

16行15列

11行12列

A:

12行16列

B:

11行15列

C:

答D:案：B

12、【单选题】平面三角形单元的刚度矩阵阶数为()

2×2

3×3

A:

4×4

B:

6×6

C:

答D:案：D

13、【单选题】平面刚架结构中的杆单元,单元中的位移分量个数为()

3

6

A:

9

B:

12

C:

答D:案：B

14、【单选题】平面问题的弹性矩阵与材料的

弹性模量和硬度有关

弹性模量和泊松比有关

A:

弹性模量和强度有关

B:

强度和泊松比有关

C:

D:

答案：B

15、【单选题】若把平面应力问题的弹性矩阵改成平面应变问题的弹性矩阵,只雷将()

E换成E/(1-μ),μ换成μ/(1-μ)

E换成E/(1-μ²),μ换成p/(1-μ²)

A:

E换成E/(1-μ²),μ换成μ/(1-μ)

B:

E换成E/(1-μ),μ换成μ/(1-μ²)

C:

答D:案：C

16、【单选题】2/3表决系统中各子系统的寿命均服从指数分布,且失效率均为λ,则该表决

系统的平均寿命为()

5/6λ

2/3λ

A:

3/2λ

B:

6/5λ

C:

答D:案：A

17、【单选题】图示由7个子系统组成的复杂系统，各子系统的可靠度均为R,则该系统

的可靠度为

R²+R³-R4

(1+R-R²)(3-2R)R4

A:

3R²-2R³

B:

(1+R-R²)(3-2R)

C:

答D:案：B

18、【单选题】为了检查灯泡的质量,抽取100只灯泡进行试验,灯泡工作到100小时有30

只损坏,工作到150小时又有20只损坏，从100小时到150小时这段时间灯泡的平均失效密

度为()

0.004

0.006

A:

0.2

B:

C:

0.5

答D:案：A

19、【单选题】电器元件(系统)的失效密度函数一般服从()

正态分布

指数分布

A:

威布尔分布

B:

对数正态分布

C:

答D:案：B

20、【单选题】当强度和应力的均值相等时,零件的可靠度()

大于50%

小于50%

A:

等于50%

B:

难以确定

C:

答D:案：C

21、【多选题】固定窗口大小和位置不变,改变视区的有关参数，可以实现显示图形的

放大

缩小

A:

左右移动

B:

上下移动

C:

扭曲

D:

答E:案：AB

22、【多选题】计算机软件是实现CAD各项技术功能的核心,软件是指与计算机系统操作使

用有关的

程序

规程

A:

规则

B:

设计说明书

C:

使用说明书

D:

答E:案：ABCDE

23、【多选题】求解无约束问题的主要方法有

Powell法

A:

单纯形法

梯度法

B:

复合形法

C:

简约梯度法

D:

答E:案：ABC

24、【多选题】对平面刚架结构的单元刚度矩阵有影响的因素为

杆件长度

杆件材料的强度

A:

杆件的横截尺寸

B:

杆件横截面的对称性

C:

杆件横截面在结构中的方位

D:

答E:案：ACE

25、【多选题】正态分布中的均值

表征随机变量分布的离散程度

表征随机变量分布的集中趋势

A:

决定正态分布曲线的位置

B:

决定正态分布曲线的形状

C:

影响正态分布曲线的对称性

D:

答E:案：BC

26、【问答题】说明几何造型中的体素构造法(CSG)的基本思想。该方法所要存储的几何模

型信息有哪些?

答案：体素构造法的基本思想是:各种各样形状的几何形体都可以由若干个基本单元形

体，经过有限次形状集合运算(又称拼合运算)构建得到。如圆柱体、锥体.六面体等都可

以作为基本形体。CSG方法所要存储的几何模型信息是:所用的基本形体的类型、参数

和所采用的拼合运算过程。

27、【问答题】在工程设计的CAD作业中,一般对以线图形式给出的系数或参数如何处理?

答案：在工程设计的CAD作业中,对以线图形式给出的系数或参数的处理方法有以下几种:

(1)如果能找到线图原来的公式,则找到原公式将公式编入程序。(2)将线图离散化为数

表,再用表格的处理方法加以处理。(3)用曲线拟合的方法求出线图的经验公式;再将公

式编入程序。

28、【问答题】什么是约束条件?约束条件和可行域有何关系?

答案：设计变量的取值范围有限制或必须满足一定的条件,对设计变量取值的限制称为约

束条件。不等式约束条件将设计空间划分为可行域和非可行域，设计方案只能在可行域

内选取。等式约束条件只允许设计方案在可行域的等式约束线(或面)上选取。

29、【问答题】在有限元分析时,何谓对称结构?-般如何处理?

答案：当结构的几何形状.尺寸、载荷和约束条件对称于某一平面(对平面问题对称于某一

直线),其结构内部的应力及位移也对称于该平面(线),这类结构称为对称结构。对于对

称结构一般按如下方法处理:当对称结构只有一个对称平面(线)时，只研究它的一半。

若对称结构有两个相互垂直的对称平面(线)时,则只研究它的四分之一。

30、【问答题】说明常规设计方法中采用平均安全系数的局限性。

答案：平均安全系数未同零件的失效率联系起来,有很大的盲目性。从强度-应力干涉图

可以看出:(1)即使安全系数大于1,仍然会有一定的失效概率。(2)当零件强度和工作

应力的均值不变(即对应的平均安全系数不变),但零件强度或工作应力的离散程度变大或

变小时,其干涉部分也必然随之变大或变小,失效率亦会增大或减少。

31、【问答题】

答案：

32、【问答题】某机电系统由三个串联子系统组成,各子系统寿命服从指数分布,且各子系统

的平均寿命分别为500h,400h,800h,试求整个系统的平均寿命为多少?

答案：

33、【问答题】目标函数F(x)=4x₂+x₂²+x₁²-x₁x₂,具有等式约束h(x)=x₁+x₂-8=0,试求目标

函数的极值并判断是极大值还是极小值。

答案：该问题为具有等式约束的极值问题,可以通过约束条件消去一个设计变量。由等

式约束条件得:x=8-x将上式代入目标函数得:F(x)=4x+x²+(8-x)²-(8-x)x=3x²-

20x+64对于一元函数取极值,其一阶导数必须等于零。∴由dF(x)/dx=6x-20=0可

₁₂₂₂₂₂₂₂

得x=10/3，x=8-x=14/3又∵在(14/3,10/3)T点处函数的二阶导数为:

₂₂₂₂

d²F(x)/dx²=6＞0∴点(14/3,10/3)T为函数的极小值点。目标函数的极值为:

₂₁₂

F(x*)≈30.67

₂₂

34、【问答题】一薄板受力及支承情况如图示,作用力的大小为F,采用平面应力问题分析

其应力分布情况。将结构划分成4个节点、2个平面三角形单元,如图示,两单元在整体坐

标系下具有相同的单元刚度矩阵。

试写出总体刚度矩阵,并引入支承条件写出平衡方程。

答案：

35、【填空题】输入设备的主要作用是将字符平面上或空间中点的坐标值输入计算机中,其

基本功能是（）。

答案：定位和拾取

36、【填空题】数据模型是指数据库内部数据的组织方式,最常用的数据模型有三种:层次

型、（）型和关系型。

答案：网络

37、【填空题】标准件的图形构成可以分为四个层次:最基本的通用几何元素的A类构件、

专用于某一图形文件的通用B类构件、由A类和B类构件组成的K类整件和由（）类组成的G

类组件。

答案：A、B和K

38、【填空题】0.618法在选定的单峰区间内不断消去一部分区间,把区间越缩越小,其每次

区间缩短率是（）的。

答案：相等

39、【填空题】设计体积为500cm³的园柱形包装盒，按用料最省的原则，确定其高度H直径

D的尺寸,该问题的目标函数为（）。

答案：minF(X)=1/2πD²+πDH

40、【填空题】单元刚度矩阵的推导是有限元方法中的关键环节,一般可采用直接法、（）

法和加权残