西南科技大学 现代设计方法 在线考试复习资料

现代设计方法一一在线考试复习资料

一、单选题

a0

1.二维图形比例变换矩阵中T=L°"」，可有()

A.=O,d=l

B=l,d=O

C.=d>l

D.=d=O

2.某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率入=0.001,则该产品的平均寿命为()

A.200

B.1000

C.500

D.2000

3.零件的强度和应力均服从正态分布，即N(|K,or);N(|isQS),且知印>恪当or减小时，零件的可

靠度()

A.提图

B.降低

C.不变

D.不定

4.任选N0个产品，在规定的条件下进行可靠性实验。记录了对应时间间隔t~t+4t的产品失效

数△Nf(t);t时刻的累积失效数Nf(t);和仍正常工作的产品数Ns(t)。拟计算t时刻的累计失效频

率F(t),其计算式为()

叼⑺

B%

叫©

c垛及

物©

［可_巧(川4

5.若知某产品的失效密度f(t),则其平均寿命T可表为()

俳)没

A.四

£7⑺必

B.

C.力

D."

6.坐标转换矩阵可归类为()

A.正交矩阵

B.奇异矩阵

C.正定矩阵

D.对称矩阵

7.外点罚函数法的罚因子为()

A.递增负序列

B.递减正序列

C.递增正序列

D.递减负序列

8.对于极小化F(X),而受限于约束gMX)W0(|_i=l,2,...,m)的优化问题淇内点罚函数表达式为()

m

Zi/4(x)

A.O)(X,r(k))=F(X)-r(k)

m

B.O(X,r(k))=F(X)+r(k)u=l

m

Zmax[O,g8(X)]

C.O>(X,r(k))=F(X)-r(k)

m

£min[O,4(X)]

D.(X,r(k))=F(X)-r(k)u=l

abcP

defqabc

力1Jrd。f

I17117s+h1，」不表示产生的()

9.三维图形变换矩阵T=L」中，L

A.比例变换

B.对称变换

C.错切变换

D.平移变换

10.变尺度法的迭代公式为X(k+l)=X(k)-kA(k)VF(X(k)),则A(k)具有的性质为()

A.正定

B.负定

C.正交

D.对称

1LN台具有相同可靠度为R的设备组成系统，若系统允许r台设备失效仍认为正常工作，则该

系统的可靠度函数RS为()

n

±C[Rn'r(l-RY

A.RS=J'=0

n

毛④-力飞-兄丫

B.RS=i=r

CRS=C渣F”期

i-iy

D.RS=3=0

12.多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续,.’(k)一°,H(x*)负定，则该点为F(X)的()

A.极大值点

B.极小值点

C.鞍点

D.不连续点

13.工程数据处理中,使用线性插值法完成()

A.一元插值

B.二元插值

C.曲线拟合

D.曲线绘制

14.通过矩形窗口和视区的匹配可以实现显示图形的（）

A.旋转

B.扭曲

C.比例放大和缩小

D.错切

15.平面问题的弹性矩阵与材料的（）

A.弹性模量有关，泊松比无关

B.弹性模量无关，泊松比有关

C.以上都不是

D.弹性模量和泊松比都无关

16.对于一元函数f（x）在确定的初始区间内搜索极小点的方法为（）

A.拟牛顿法

B.变尺度法

C.0.618法

D.二次插值法

17.正态分布中的标准差是（）

A.表征随机变量分布的离散程度

B.表征随机变量分布的集中趋势

C.决定正态分布曲线的位置

D.影响正态分布曲线的对称性

18.以下因素对有限元分析的结果的精度没有影响的是（）

A.单元的尺寸

B.单元的类型

C.计算机的速度

D.计算机位数

19.平面问题的弹性矩阵与材料的（）

A.弹性模量有关，泊松比无关

B.弹性模量无关，泊松比有关

C.弹性模量和泊松比都无关

D.弹性模量和泊松比都有关

x

20.函数砥4与）=i+与③-24+2在点x={1,2y处的梯度是（）

A.{113尸

B.{8Jy

屋1」2}「

D.28y

21.对于一个无约束优化问题，若其一阶、二阶偏导数易计算，且计算变量不多(nW20),宜选用

的优化方法是()

A.拟牛顿法

B.变尺度法

C.0.618法

D.二次插值法

22.系统中不是按其描述和存储内容的特征划分的几何模型()

A.线框几何模型

B.表面几何模型

C.实体几何模型

D.曲面几何模型

23.在CAD的工作过程中，通过CAD系统人机交互界面输入设计要求，构造出设计产品的()，

并将相关信息存贮于数据库中。

A.几何模型

B.实体模型

C.曲面模型

D.数字模型

24.若知某产品的失效密度f(t),则其平均寿命T可表为()

△IS

B.Jf

C次

D.E⑦成

二、多选题

25.图解法的基本步骤?()

A.确定设计空间

B.作出约束可行域

C.画出目标函数的一簇等值线

D.根据等值线与可行域的相互关系确定最优点

26.传统CAD技术中软件设计技术有哪些?()

A.窗口界面设计

B.交互设计

C.软件工具

D.软件工程规范

27.传统的CAD处理技术包括哪些?()

A.自动绘图

B.几何建模

C.图形仿真

D.图形输入，输出技术

28.研究与设计环境相关的技术有哪些?()

A.产品数字化定义及建模技术

B.基于PDM的产品数据管理与工作流(过程)管理技术

C.数据库技术

D.发展集成的CAx和DFx工具

29.通常对设计数据处理的方法有哪些?()

A.将设计数据转变为程序

B.讲现实世界转换为设计语言

C.利用数据库管理设计数据

D.软件设计技术

30.以下哪些不是下降迭代算法的收敛准则?()

A.点距准则

B.值差准则

C.柯西收敛准则

D.夹逼准则

31.传统CAD技术中数据管理与数据交换技术包括哪些?()

A.数据库管理

B.产品数据管理

C.产品数据交换规范

D.接口技术

32.研究与设计工具相关的技术有哪些?()

A.协同设计环境的支持技术

B.协同设计的管理技术

C.数据库技术

D.软件设计技术

33.的工作过程有哪些?()

A.通过CAD系统人机交互界面输入设计要求,构造出设计产品的几何模型，并将相关信息存

贮于数据库中

B.运用计算方法库的计算分析:包括有限元分析和优化设计，同时确定设计方案和零部件的

性能参数

C.通过人机交互方式，对设计结果进行评价决策和实时修改，直至达到设计要求为止,利用图

形库支持工具，绘制所需图形,生成各种文档

D.设计结果可直接进入CAPP和CAM阶段

34.采取编程的方法对数表及图线进行处理，通常有哪些方法?()

A.采用数组存储在程序中，用查表、插值的方法检索所需数据

B.分析技术

C.文档处理技术

D.拟合成公式编入程序，由计算获得所需数据

35.现代CAD技术研究的内容有哪些?（）

A.研究现代设计理论与方法

B.研究文档处理技术

C研究与设计工具相关的技术

D.研究与设计环境相关的技术

36.下降迭代算法的构成需要解决哪三个基本问题?（）

A.选择搜索方向

B.确定步长因子

C.给定收敛准则

D.判定收敛准则

37.可靠性分配需考虑哪些因素?（）

A.子系统复杂程度的差别

B.子系统重要程度的差别

C.子系统运行环境的差别

D.子系统任务时间的差别

38.无约束优化方法分为哪两类?（）

A.直接解法

B.梯度法

C.随机搜索法

D.间接解法

39.优化设计的数学模型由哪三部分组成?（）

A.未知变量

B.设计变量

C.目标函数

D.约束条件

三、判断题

40.当方向S与梯度的夹角为零时，方向导数达到最大值

41.梯度准则:相邻两迭代点的距离来判断

42.共辗梯度法的计算效率介于梯度法和牛顿法之间。

43.梯度法对初始点的选择要求不高，适合与其它方法结合使用-

44.梯度法搜索方向为目标函数正梯度方向。

45.梯度的大小就是它的模长。

46.现代CAD技术会提高产品成本和延长设计周期。

^=1-(2-7?)3

47.纯并联的系统可靠度为

2x1

?~

+xp—4%+4/点目粕2々—4

48.函数」'，122的1y偏l导数Lz」

49.可靠性是衡量机械产品质量的一个重要指标。

50.机械产品的可靠性设计程序中方案论证阶段主要确定可靠性指标,对可靠性和成本进行

估算分析。

51.函数在给定点的梯度方向必定是该点等值线或等值面的法线方向。

52.梯度法的计算效率低于于坐标轮换法。

53.共辗梯度法具有超线性收敛速度。

54.梯度的方向是该点函数值上升得最快的方向。

55.现代CAD技术能降低产品成本和缩短设计周期。

4=1+(1—氏)3

56.纯并联的系统可靠度为

..或⑶=

.函数〃为=的偏导数

574/+2/-4X2+4

58用到一阶导数的方法有牛顿法()

59.间接解法也称为解析法()

&=1一门口一B⑦]

60.串联系统的可靠度为，口()

61.提高产品的可靠性，能使产品总的费用降低()

62.提高产品的可靠性，不能防止故障和事故的发生()

63.共辗梯度法每步迭代只需存储若干向量()

64.梯度是函数在一点邻域内局部性态的描述。在一点上升得快的方向不一定上升得快，甚

至可能下降。()

65.函数在一点的梯度是函数在该点变化率的全面描述()

66.梯度法的迭代全过程的搜索路线呈线性()

四、复合题

有一批钢轴,规定钢轴直径不超过1.5cm就是合格品，已知钢轴直径尺寸X服从

N(1.49,0.0052)O(查正态分布表得

①(2)=0§7725,①0)=0.8413,(p(l)=0.24204(2)=0.05399,

①7(0.05)=1.64485①一】(0.04)=1.74485、

67.已知.-L49，O—0.005，该批钢轴的废品率是()：

A.0.02275

B.0.02354

C.0.04561

D.0.02478

68.设规定钢轴直径的合格尺寸是x,则有汽丫«x)=

XT.49wX-1A9=095

即0.005-0.005,从而尸仁«与.95)二屯30.95),由

正态分布表查得〃095的值为()

A.0.05399

B.1.64485

C.1.74485

D.0.2420

69.代入公式，因此，规定钢轴直径的合格尺寸是()

A.1.585CM

B.1.462CM

C.1.482CM

D.1.498CM

.22

用梯度法求解无约束优化问题:F(X)=%-4%+x2-6吃+13,取

r(0)-hif八

初始点一L'」，计算精度£二L

70.求解'))分别为()

2X1-6—4

2々2

A.

X⑴为()

l-4a

l+2a

A.

l+2a

l+4a

B.

l-2a

l+4a

a+4-

ot—2

D.

.fW)=(2a-l)2+(4a-2)2=皿)令明a)=0

72，则此问题

的最优解为o

0

A.

用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。

min/（x）=X2-7X+10，给定初始区间上止[。声]取”0.1

73.解:第一步:第一次缩小区间为（）

A.[0,1.146]

B.[1.146,1.854]

C.[l.146,3]

D.[1.854,3]

74.因为右一口＞0」,所以应继续缩小区间。

第二次缩小区间（）

A.[0,0.708]

B.[0.708,1.854]

C.[l.146,1.854]

D.[1.854,3]

75.同理第三次缩小区间为（）

A.[0,2.292]

B.[1.854,2.292]

C.[2.292,3]

D.[1,854,3]

由应力分析表明，某零件所承受的应力是拉应力，可用正态分布来描

述,%=350°初Ta，标准差ST=400MPa。该零件在制造过程中所引起的残余

应力也可用正态分布来描述，其均值由c标准差%=150痴。由

强度分析表明，该零件的强度也服从正态分布，其均值以=5000W（z。现要求出当保

证该零件的可靠度不低0.999时，零件强度的标准差的最低值应为多少?解：

拉应力5=M350a400）MF

，口.残余应力%=NQ000450）跖七旬工—小沙、

76.已知/」/CV故平均有效应力为:（）：

A.4500MPa

B.2500MPa

C.550MPa

D.250MPa

77.故应力的标准差为（）

A.427.2MPa

B.370.8MPa

C.200MPa

D.300MPa

78.根据标准正态积分表，可以由要求可靠度0.999反过来查出标准正随机变量Z=-3.”

求出圣为（）

A.864MPa

B.459MPa

C.872MPa

D.684MPa

用梯度法求解=工；+%-4%+4,)=[1,1]g=oj

79.求解（分另U为（）

於=一可(3⑼)=

80.令：-2_,则X。)为()

1-2CI-

l+2ct

A.

1+2a

l-2a

ct-4

a+2

ct+4

ct—2

81/(〃")=0--2ct)24-(1+2ct)2-4(1+2a)4-4=叱二)令

5'3)=°，可得ct=。-5,则此问题的最优解为()

用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）o

minfa）=/-2x+l给定初始区间⑶可=[0,3]取£=O.5

82.解:第一步:第一次缩小区间为（）

A.[0,1.854]

B.[1.854,3.708]

C.[0,2.459]

D.[2.459,3]

83.因为，所以应继续缩小区间。

第二次缩小区间（）

A.[0,0.708]

B.[0.708,1.854]

C.[l.146,1.854]

D.[0,1.146]

84.同理第三次缩小区间为（）

A.[0,0.708]

B.[0.708,0.438]

C.[0.438,1.416]

D.[1.416,3]

已知某一发动机零件所承受的应力服从正态分布，其均值〃b=3500MF0,标准差

%=40°岭7；强度也服从正态分布。其均值4=8200MFq标准差

S©=SOOMPa。求此时零件的可靠度是多少？

85.解:第一步求解安全系数力为()：

77=—==0.43

8200

A.

8200

T]=­==2.34

3500

B.

800_

77=—=2

400

C.国

ST400

0.5

D.2637

86.故在此安全系数下零件的可靠度为()

A.0.9999999

B.0.8999999

C.0.7999999

D.0.9899999

用梯度法求解mm/（X）=d+名-64+9,即）=[1,1],g=oi

88懈:求解V（X）V（X（°））分别为（）

-琳_61卜41

A.-JbJ

以-6][21

2当J\_—4j

1-S

rA\.1—1+2a—■

1+4a

B.J-2a

a-