自考现代设计方法试题.doc

当代设计措施练习试题
一、单项选择题
1．CAD一词已经成为世界通用的名词，它是指（ ）
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．试验测试了自变量为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（ ）
A．3，4，5 B．4，5，6 C．5，6，7 D．6，7，8
3．设备坐标系的维数一般为（ ）
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． B． C．D．
5．在消阴处理中，进行极大／极小检查，假如两个物体的投影不满足极大／极小条件，则两个物体之间（ ）
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F(x)在Dl上具备连续二阶导数(D是Dl内部的凸集)，则F(x)为D上的凸函数的充足必要条件是F(x)的Hessian矩阵（ ）
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（ ）
A．能够在可行域中 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，能够选择（ ）
A．复合形法 B．简约梯度法 C．罚函数法 D．共轭梯度法
9．在处理线性规划问题时，首选的优化措施为（ ）
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，K—T条件是约束优化问题取得极值的（ ）
A．必要条件 B．充足条件 C．一般条件 D．充足必要条件
11．有限元分析中，下列单元属于二维单元的是（ ）
A．六面体单元 B．四周体单元 C．杆单元 D．三角形单元
12．用有限元措施求解问题取得的解属于（ ）
A．近似解 B．精准解 C．解析解 D．半解析解
13．采取杆单元进行平面刚架有限元分析，杆单元的一端具备（ ）
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（ ）
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（ ）
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（ ）
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，因为强度(或应力)的分散度增大会使零件的可靠度（ ）
A．减少 B．提升 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．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（ ）
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（ ）
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
21．下列设备属于CAD的输入设备的，有（ ）
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，能够实现图形的（ ）
A．放大 B．缩小 C．锗切 D．摇视 E平移
23．下列措施中属于利用目标函数的导数结构搜索方向的优化措施有（ ）
A．坐标轮换法 B．梯度法 C．单纯形 D．Powell法 E．变尺度法
24．单元刚度矩阵具备（ ）
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，下列情况系统能够正常工作的是（ ）
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
26．可靠度是对产品可靠性的 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 方式。
28．CAD系统的软件依照其用途可分为三类，它们是：系统软件、 软件和专用。
29．在实体的边界表面表示法(B--re：p)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 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
问题。
31．对于一个优化算法，假如从理论上讲通过有限步搜索可求出二次目标函数的极值点，则这种算法具备 次收敛性。
32．工程数据采取程序化措施处理时，一般有两种措施，一个为查表、插值的措施，另一个为将数据和线图 。
33．梯度方向是指 增加最快的方向。
34．对结构进行有限元分析时，结构所受的载荷能够分为节点载荷和非节点载荷，对于 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 问题。
四、简答题(本大题共5小题，每题6分，共30分)
36．在进行图形处理时，为何要引入规格化设备坐标系？

37．迭代法的基本思想是什么？常用的终止准则有哪些？

38．在有限元分析中，对结构划分的单元数是否越多越好？为何？

39．系统的可靠分派按分派标准不一样，有哪些分派措施？各自分派标准是什么？

40．试简述编码剪裁（Cohen-Sutherland）算法的基本原理。

五、计算题
41．已知某零件的工作应力和材料强度均服从正态分布，且应力的均值为480Mpa,标准差为36Mpa，材料强度的均值为，标准差为，试确定零件的可靠度。

42．用梯度法，从起始点开始，求无约束问题MinF (x)=的最优解。（计算两步）

43．一组合变换如下，先将图形绕（3，4）点旋转60°，然后放大一倍。
（1） 试求该组合变换的变换矩阵；
（2） 三角形各顶点的坐标为A（10，0）、B（10，20）、C（0，20），试求通过上述变换后三角形各顶点坐标。

44．如图所示的平面桁架，由两个单元组成，单元（1）与单元（2），二者之间角为45°，单元（1）的局部坐标正方向为沿轴线方向由节点1指向节点3，单元（2）的局部坐标正方向为沿轴线方向由节点2指向节点3，在局部坐标系下每个单元的刚度矩阵分别为[K]=E，[K] =

当代设计措施参考答案
一、单项选择题
1．A 2．C 3．B 4．A 5．D 6．C 7．C 8．C 9．B 10．D
11．D 12．A 13．B 14．D 15．C 16．C 17．A 18．A 19．B 20．D
二、多项选择题
21．BCE 22．ABD 23．BE 24．ACE 25．ABCDE
三、填空题
26．概率 27．组合 28．支撑 29．拓扑结构 30．有约束优化 31．二 32．拟合成经验公式 33．函数值
34．非节点 35．瞬态
四、简答题
36．（1）因为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。不一样的图形设备具备不一样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，采取一个无量纲的单位替代设备坐标，当输出图形时，再转化为详细的设备坐标。
（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0～1。
37．（1）迭代法的基本思想是“步步逼近”，最后达成目标函数的最优点。
首先选择一个尽也许接近极值点的始点，从初始点出发，按照一定的标准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接近。
（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。

（c） 用梯度的模作为终止迭代规则。
38．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，超出这个值，精度的提升就不明显。
39．（1）系统的可靠度分派措施有：等同分派法、加权分派法和动态规划最优分派法。
（2）（a）等同分派法按系统中各元件（子系统或零部件）的可靠相等的标准进行可靠度分派。
（b）加权分派法按各子系统在整个系统中的重要度以及各子系统的复杂度作为权重的标准来分派可靠度。
（）动态规划最优分派法能够把系统的成本等原因为最小作为目标函数，而把可靠度不小于某给定值作为约束条件的标准分派可靠度；也能够把系统的可靠度尽也许大作为目标函数分派可靠度。
40．将窗口的四个边界向两边延伸，把平面提成9个区域，每个区域用四位二进制表示；
线段的端点落在哪个区域则端点的编码就与该区的编码相同；
假如线段两端点的编码都为“0000”，则线段位寺窗口内；假如线段两端点编码的逻辑乘不为“0000”，则线段位于窗口外；
假如线段不能用上述措施测试决定，则将线段分割，然后用上述措施判断。