2014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

0220020144

1、【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

角小于90°，则该面

可见

不可见

A:

部分可见

B:

不确定

C:

答D:案：B

2、【单选题】数字化仪在早期CAD作业中经常使用，它是一种

存储设备

输出设备

A:

输入设备

B:

绘图设备

C:

答D:案：C

解析：数字化仪，是一种电脑输入设备，它能将各种图形，根据坐标值，准确地输入电

脑，并能通过屏幕显示出来。

3、【单选题】以下变换矩阵可以实现图形放大一倍的变换矩阵是

A:

B:

C:

答D:案：A

4、【单选题】

A:

B:

C:

答D:案：D

5、【单选题】按Cohen-Sutherland编码裁剪算法剪裁线段，当线段一个端点的编码为

1000，则该端点位于窗口的

上边和右边

下边和右边

A:

下边和左边

B:

上边和左边

C:

D:

答案：B

6、【单选题】对在区间[-10，10]是单峰函数的F（x）用试探法求最小值点，在区间[-10，

10]内选a（下标1）和a（下标2）两点，且a（下标1）>a（下标2），计算所得F（a（下

标1））<F（a（下标2）），则缩小后的搜索区间为

[-10，a（下标1）]

[-10，a（下标2）]

A:

[a（下标1），a（下标2）]

B:

[a（下标1），10]

C:

答D:案：B

7、【单选题】以下要素不是优化设计的数学模型的基本组成要素的是

设计变量

目标函数

A:

设计空间

B:

约束条件

C:

答D:案：C

解析：优化设计的数学模型的基本组成要素是：设计变量，目标函数，约束条件。

8、【单选题】

46/5

47/5

A:

48/5

B:

49/5

C:

答D:案：B

9、【单选题】下列算法中，不是以共轭方向为基础构造搜索方向的优化算法为

Powell法

梯度法

A:

共轭梯度法

B:

变尺度法

C:

D:

答案：D

10、【单选题】二元函数F（x）在内部的凸集上连续二阶可导，则F（x）在该区域上为凸

函数的充分必要条件是F（x）的Hessian矩阵

正定

半正定

A:

负定

B:

不定

C:

答D:案：B

11、【单选题】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5，3，则单元刚

度矩阵中的元素k（下标54）应放入总体刚度矩阵[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、【单选题】平面桁架结构中的杆单元，在局部坐标系下每个单元中的位移分量个数为

2

3

A:

4

B:

6

C:

答D:案：A

13、【单选题】平面刚架结构中的杆单元，单元刚度矩阵的阶数为

2×2

3×3

A:

4×4

B:

6×6

C:

答D:案：D

14、【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，只需将

E换成E（上标2）/（1-μ），μ换成1/（1-μ）

E换成E（上标2）/（1-μ），μ换成μ/（1-μ）

A:

E换成E/（1-μ（上标2）），μ换成μ/（1-μ）

B:

E换成E/（1-μ（上标2）），μ换成1/（1-μ）

C:

D:

答案：C

15、【单选题】进行有限元分析时，刚度矩阵中的某元素为K（下标g），它的物理意义可

表述为

在i自由度方向产生单位位移时，需要在j自由度方向施加的力

在i自由度方向产生单位位移时，需要在i自由度方向施加的力

A:

在j自由度方向产生单位位移时，需要在i自由度方向施加的力

B:

在自由度方向产生单位位移时，需要在j自由度方向施加的力

C:

答D:案：C

16、【单选题】设计手册上某材料的抗压强度给出的值为σ（下标y）=720-816MPa，实际生

产的该材料的抗压强度满足正态分布，根据3σ原则，该材料的标准差为

16MPa

32MPa

A:

48MPa

B:

96MPa

C:

答D:案：A

17、【单选题】

平均单位时间的失效频数

平均单位时间的失效频率

A:

产品工作到t时刻，单位时间内发生失效的概率

B:

产品工作到t时刻，单位时间内发生失效的产品数与仍在正常工作的产品数之比

C:

答D:案：B

18、【单选题】由100只灯泡组成的照明系统，每只灯泡的可靠度为0.98，用二项分布确定

有1只灯泡发生故障的概率为

0.09

0.182

A:

0.270

B:

0.295

C:

答D:案：C

19、【单选题】r/n表决系统蜕变为工作冗余系统的条件是

r=1

r>1

A:

r<n

B:

r=n

C:

答D:案：B

20、【单选题】如图所示系统，各个系统的可靠度均为R，则该系统的可靠度为

6R（上标3）-4R（上标4）

3R（上标4）-4RS（上标5）

A:

(2-R)(3-2R)R（上标3）

B:

(2R+R（上标2）)(3R（上标2）-2R（上标3）)

C:

答D:案：C

21、【多选题】下列设备不属于CAD作业的输出设备的有

硬盘

打印机

A:

扫描仪

B:

光笔

C:

绘图仪

D:

答E:案：ACD

22、【多选题】计算机辅助设计（CAD）在产品或工程的开发过程中可以进行的工作是

设计

绘图

A:

分析计算

B:

修改

C:

D:

编写技术文件

答E:案：ABCDE

23、【多选题】以下不能用于判断迭代过程是否结束的条件为

相邻两点目标函数值之差充分小

目标函数的导数等于零

A:

目标函数梯度充分小

B:

目标函数值等于零

C:

设计变量在相邻两点之间的移动距离充分小

D:

答E:案：BD

24、【多选题】平面刚架与平面桁架单元的相同之处为

单元刚度矩阵的阶数相同

单元形状相同

A:

坐标转换矩阵的阶数相同

B:

每个单元的节点数相同

C:

每个节点的位移分量数相同

D:

答E:案：BD

25、【多选题】根据强度——应力干涉理论，广义的强度是指

强度

刚度

A:

电阻的耐压值

B:

加于电容两侧的电压

C:

二极管的击穿电压

D:

答E:案：ABCE

26、【问答题】说明几何造型中的边界表面表示（B-rep）法的基本思想。该方法中实体外

表面几何形状信息数据有哪些？

答案：边界表面表示法的基本思想是：几何实体都是由若干边界外表面包容而成的，可以

通过定义和全面储存这些边界外表面信息的方法建立实体几何模型。B-rep法将实体外表

面几何形状信息数据分为两类：（1）几何信息数据：各外表面顶点坐标值和描述各外

表面数学方程式的系数值。（2）拓扑信息数据：各外表面的组成及其相互位置关系。

27、【问答题】什么是事物物性表？它的作用是什么？

答案：事物物性表是一种组合排列对象的事物和关系特性的表格。事物特性表的作用

是：可用于概括地描述限制和选择标准的、非标难的，物质的和非物质的以及相互近似的

事物对象。（2分）将其用于CAD中，可规范化地支持CAD数据的归档、存储和交换。

28、【问答题】简述优化迭代计算中，常用的终止准则及相应的表达式。

答案：

常用的优化算法都是通过迭代法逐步向最优点逼近的，迭代的次数需要有评定最优近似解

程度的原则，这个准则就称为终止准则，常用的终止准则有以下三种：（1）以相邻两

点的矢量差的模作为终止准则；

29、【问答题】简述用有限元方法求解问题的基本步骤。

答案：用有限元方法求解问题的基本步骤如下：（1）对整个结构进行简化，并进行离

散化；（2）求出单元的刚度矩阵；（3）集成总体刚度矩阵；（4）处理非节点载

荷，引人支承条件；（5）写出总体平衡方程；（6）求出各节点的位移；（7）求

出各单元内的应力和应变；（8）分析结果的合理性。

30、【问答题】什么是串联系统？试举任意一例说明。

答案：

若系统中各零件的失效相互独立，当系统中零件失效时才能导致系统失效，这种零件的组

合形式称为串联系统。

31、【问答题】

答案：

32、【问答题】

答案：

33、【问答题】一矩形窗口W左下角坐标为（3，5），右上角坐标为（8，9）和一矩形视区

V左下角坐标为（10，10），视区高为8，将窗口W下的图形匹配到视区V下并且要求匹配后

话图形不发生失真，试求匹配的变换矩阵T。

答案：

34、【问答题】有一圆形拉杆，已知承受的拉力服从正态分布N（60000N，2000N），该

拉杆的材料为30CrMnSiA，其抗拉强度服从N（1170MPa，13.33MPa），试求当拉杆的可靠

性为R=0.999时的尺寸（变导系数C=0.005）。

答案：

35、【填空题】设备坐标系是一个定义在设备上的_____坐标系，它的定义域是整数且有

界。

答案：二维平面

36、【填空题】在特征模型中，形状特征是其它特征的载体，_____信息一般作为属性或约

束附加在形状特征上。

答案：非几何特征

37、【填空题】在消隐处理中，当判断_____个相互遮挡物体之间的前后关系时，采用的检

验规则为深度检验。

答案：两

38、【填空题】对于n维_____函数，用Powell法要达到函数极值点，需使用n个共轭方

向。

答案：二次正定

39、【填空题】

答案：梯度为-4,10

40、【填空题】有限元方法可以用来解决工程实际中的许多问题，这些问题主要可以分成三

类：_____或稳态问题、特征值问题和瞬态问题。

答案：平衡

41、【填空题】进行有限元分析时，在整体坐标系中，为了得到_____刚度矩阵，节点应按

总码编号。

答案：总体

42、【填空题】对于串联系统而言，若各零件的失效率都相等，即λ（下标