现代设计方法试题及答案

精品文档---下载后可任意编辑 现代设计方法试题 一、单项选择题（本大题共20小题。每小题1分。共20分 1．CAD一词已经成为世界通用的名词，它是指（ A A．计算机辅助工程B．计算机辅助制造 C计算机辅助设计D．计算机辅助工艺规程设计 2．实验测试了自变量为3,4，5，6，7，8时的函数值，现要用抛物线插值法计算5.3处的函数值，选择下列哪组自变量及其对应的函数值进行插值计算较为合理（ C ） A．3，4，5B．4,5，6C．5，6,7D．6，7,8 3．设备坐标系的维数一般为（ B ） A．一维B．二维C三维D．四维 4．将平面图形沿X方向平移10个单位，沿Y方向平移15个单位，其坐标变换矩阵为（ A A． B． C．D． 5．在消阴处理中，进行极大／微小检验，假如两个物体的投影不满足极大／微小条件，则两个物体之间（ D A．相互完全遮挡 B．部分相互遮挡 C．相互不遮挡 D．遮挡关系不确定 6．若函数Fx）在Dl上具有连续二阶导数D是Dl内部的凸集，则F（x为D上的凸函数的充分必要条件是F（x的Hessian矩阵（ C ） A．半正定B．正定C．半负定D．负定 7．对约束优化问题，设计变量的选择（ C ） A．可以在可行域中B．不允许在可行域中 C．只允许在可行域中D．不一定在可行域中 8．要将一个有约束问题的求解转化为一系列无约束问题的求解，可以选择（ C ） A．复合形法B．简约梯度法C．罚函数法D．共轭梯度法 9．在解决线性规划问题时，首选的优化方法为（ B A．外点罚函数法B．单纯形法C．拟牛顿法D．变尺度法 10．当目标函势沩凸函数，约『束函彭嘣黜函数时，KT条件是约束优化问题取得极值的（ D ） A．必要条件B．充分条件C．一般条件D．充分必要条件 11．有限元分析中,下列单元属于二维单元的是（ D ） A．六面体单元B．四面体单元C．杆单元D．三角形单元 12．用有限元方法求解问题获得的解属于（ A ） A．近似解B．精确解C．解析解D．半解析解 13．采纳杆单元进行平面刚架有限元分析，杆单元的一端具有（ B ） A．两个自由度B．三个自由度C．四个自由度D．六个自由度 14．某刚架单元两节点对应的总体编码为5和3，则局部座标系下的单元刚度系数k在总体刚度矩阵中的位置为（ D A．第5行第3列 B．第14行第3列 C．第5行第14列 D．第14行第14列 1 5．在平面应变问题中，沿轴线方向（ C ） A．应变、应力都为零B．应力为零，但应变不为零 C．应变为零，但应力不为零D．应变、应力都不为零 16．若产品的平均寿命等于失效率的倒数则产品的寿命服从（ C ） A．正态分布B．泊松分布C．指数分布D．二项分布 17．在平均安全系数不变的情况下，由于强度（或应力的分散度增大会使零件的可靠度（ A ） A．降低B．提高C．不变D．无法确定 18．当系统中任何-个零件发生故障都会导致整个系统失效，该系统是 A ） A．串联系统B．冗余系统C．表决系统D．非工作冗余系统 19．并联系统的可靠度比组成该系统的零件的可靠度（ B ） A．底B．高C．相等D．不确定 20．产品工作到t时刻后的单位时间内发生失效的概率称为（ D A．平均寿命B．平均失效密度C．平均可靠度D．平均失效率 二、多项选择题本大题共5小题.每小题2分．共10分） 21．下列设备属于CAD的输入设备的，有（ BCE ） A．显示器B．扫描仪C．键盘D．绘图仪E．光笔 22．通过矩形窗口与矩形视区的匹配,可以实现图形的（ ABD A．放大B．缩小C．锗切D．摇视E平移 23．下列方法中属于利用目标函数的导数构造搜索方向的优化方法有（ BE ） A．坐标轮换法B．梯度法C．单纯形D．Powell法E．变尺度法 24．单元刚度矩阵具有（ ACE ） A．奇异性B．正定性C．分块性D．稀疏性E．对称性 25．如图所示的2／4表决系统，下列情况系统可以正常工作的是（ ABCDE ） A．a、b失效c、d正常 B．a失效b、c、d正常 C．a、b、c、d正常 D．a、c正常b、d失效 E．a、d失效b、c正常 三、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分 26．可靠度是对产品可靠性的 概率 度量。 27．系统的可靠度取决于组成系统的零部件的可靠度和零部件的 组合 方式。 28．CAD系统的软件根据其用途可分为三类，它们是系统软件、 支撑 软件和专用。 29．在实体的边界表面表示法Brep中，实体外表面信息数据可分为两类，它们是几何信息数据和 拓扑结构 信息数据。 30．优化问题按目标函数的性质和约束的性质分为无约束优化问题和 有约束优化 31．对于一种优化算法，假如从理论上讲经过有限步搜索可求出二次目标函数的极值点，则这种算法具有 二 次收敛性。 32．工程数据采纳程序化方法处理时，一般有两种方法，一种为查表、插值的方法，另一种为将数据和线图 拟合成经验公式 。 33．梯度方向是指 函数值 增长最快的方向。 34．对结构进行有限元分析时，结构所受的载荷可以分为节点载荷和非节点载荷,对于 非节点 载荷需要进行载荷的移置处理. 35．用有限元法求解汽车在路面谱激励下的响应，该问题属于 瞬态 问题。 四、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分 36．在进行图形处理时,为什么要引入规格化设备坐标系 答（1）由于用户的图形是定义在世界坐标系里，而图形的输出是定义在设备坐标系里。不同的图形设备具有不同的设备坐标系且其工作范围也不相同。 （2）为了便于图形处理,有必要定义一个标准设备，引入与设备无关的规格化设备坐标系，采纳一种无量纲的单位代替设备坐标，当输出图形时，再转化为具体的设备坐标。 （3）规格化设备坐标系的取值范围是左下角（0，0），右上角（1，1），其工作范围为01. 37．迭代法的基本思想是什么常用的终止准则有哪些 答．（1）迭代法的基本思想是“步步逼近”，最后达到目标函数的最优点。 首先选择一个尽可能接近极值点的始点，从初始点出发，根据一定的原则寻找可行方向和初始步长，向前跨出一步,得到新点,再把新点作为初始点重复进行.每次迭代都必须使目标函数值向最优值靠近。 2）常用的终止规则有 （a） 用相邻两点的矢量差的模作为终止迭代规则。 （b） 用两次迭代的目标函数值之差作为终止迭代规则。 用梯度的模作为终止迭代规则. 38. 在有限元分析中，对结构划分的单元数是否越多越好为什么 答．不是。 单元的数量取决于要求的精度、单元的尺寸和自由度数。 虽然一般单元的数量越多精度越高，但也有一个界限