浙江省2002年1月自學考試現(xiàn)代設計方法試題及答案

1、浙江省2002年1月自學考試現(xiàn)代設計方法試題課程代碼：09323一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內。每小題1分，共30分)1.對第象限中的一個點P實施坐標變換，則變換后P點位于( ) A.象限 B.象限 C.象限 D.象限2.滾筒式繪圖儀上來自x方向的脈沖信號使得( ) A.抬筆或落筆 B.筆架左右移動 C.滾筒帶動圖紙移動 D.停機和開機3.圖形變換矩陣T=,則變換后的圖形是原來的( ) A.2倍 B.1倍 C.3倍 D.4倍4.掃描儀與主機接口，常用接口為( ) A.并行 B.RS-232 C.SCSI D.通信5.用來定義用戶在

2、二維平面或三維世界中的物體，并符合右手定則的直角坐標系是( ) A.設備坐標系 B.世界坐標系 C.物理坐標系 D.規(guī)格化坐標系6.CAD支撐軟件是在CAD系統(tǒng)中，支撐( )進行CAD工作的實用性功能軟件。 A.用戶 B.硬件 C.繪圖機 D.打印機7.對單凸物體進行面可見性測試，當外法線矢量N和視線矢量S的夾角( )時，面為可見的。 A.小于60 B.小于90 C.大于90 D.大于608.數(shù)據(jù)庫不僅能為多個用戶服務，而且能同時被多個用戶使用，這種共享是( ) A.自動化的 B.并發(fā)的 C.智能化的 D.較大冗余的9.標準件的圖形構成分為4個層次，其中最基本的通用幾何元素( ) A.G類構件

3、 B.K類構件 C.B類構件 D.A類構件10.在透視投影變換中，斜透視有( )個主滅點。 A.1 B.2 C.3 D.411.判斷矩陣，它應是( ) A.負定矩陣 B.正定矩陣 C.不定矩陣 D.對稱矩陣12.約束極值點的庫恩-塔克條件為F(X)=-gi(X)，當約束條件gi(X)0(i=1,2,m)和i0時，則q應為( ) A.等式約束數(shù)目 B.不等式約束數(shù)目 C.起作用的等式約束數(shù)目 D.起作用的不等式約束數(shù)目13.在內點罰函數(shù)法迭代計算中，其初始點和后面產(chǎn)生的迭代點序列( ) A.必須在可行域邊界上 B.必須在可行域外 C.必須在可行域內 D.在可行域內、外都可以14.在極大化無約束優(yōu)

4、化設計問題中，任意n維函數(shù)的極大值點必為F(X)的( ) A.最大值點 B.鞍點 C.駐點 D.梯度不等于零的點15.下列優(yōu)化方法中，屬于直接法的是( ) A.復合形法 B.變尺度法 C.Powell法 D.共軛梯度法16.在共軛梯度法中，新構造的共軛方向為( ) A.S(k+1)=g(k+1)+(k)S(k) B.S(k+1)=-g(k+1)+(k)S(k) C.S(k+1)=g(k+1)-(k)S(k) D.S(k+1)=-g(k+1)-(k)S(k)17.在復合形法中，對n維設計問題，初始復合形的頂點數(shù)k一般取為( ) A.nk2n B.n+1k2n C.nkn2 D.n+1kn218.

5、已知F(X)=x1x2+x22，則它在點X(0)=的梯度的模為( ) A. B.0 C.2 D.19.利用0.618法在搜索區(qū)間a,b內確定兩點a1=0.382,b1=0.618，由此可知區(qū)間a,b的值是( ) A.0.1,0.9 B.0,1.382 C.0,1 D.0,1.61820.f(x)在區(qū)間x1,x3上為單峰函數(shù)，x2為區(qū)間中的一點，x4為利用二次插值法求得的近似極值點，若x4-x20,且f(x4)RB(600) B.RA(600)=RB(600) C.RA(600)RB(600) D.不確定24.下列各組可靠性指標中，均屬概率指標的是( ) A.R(t) f(t) tr B.f(t

6、) R(t) (t) C.F(t) T (t) D.tr (t) F(t)25.圖示兩系統(tǒng)均由A、B組成，若A、B有一個單元失效，則( ) A.甲系統(tǒng)工作，乙系統(tǒng)失效 B.甲、乙兩系統(tǒng)都能正常工作 C.乙系統(tǒng)工作，甲系統(tǒng)失效 D.甲、乙兩系統(tǒng)均失效26.以下哪一種軟件具有大型通用有限元分析功能( ) A.Autocad B.Ansys C.Unigraphics D.Pro/Engineering27.對薄平板來說其沿板厚方向的應力問題( ) A.應力為零應變?yōu)榱?B.應力不為零應變?yōu)榱?C.應力為零應變不為零 D.應力不為零應變不為零28.已知單元的節(jié)點局部與總碼的對應關系如下，單元e:1(

7、e) 2(e) 3(e)5 3 2試寫出單元e在整體坐標中的單元剛度矩陣為( ) A.K(e)= B.K(e)= C.K(e)= D.K(e)=29.下列哪一類構件不能看作軸對稱問題處理( ) A.活塞 B.齒輪 C.蝸桿 D.飛機機翼30.下列哪一步屬于有限元后處理的范疇( ) A.對變形結果圖象化顯示 B.網(wǎng)絡的劃分 C.對節(jié)點進行自動編碼 D.各節(jié)點坐標值確定二、多項選擇題(在每小題的五個備選答案中，選出二至五個正確的答案，并將正確答案的序號分別填在題干的括號內，多選、少選、錯選均不得分。每小題2分，共10分)1.在工程數(shù)據(jù)處理中，屬于二元插值的是( ) A.線性插值 B.拋物線插值 C

8、.拋物線直線插值 D.直線直線插值 E.拋物線拋物線插值2.以下設備中，屬于CAD系統(tǒng)輸出設備的是( ) A.圖形掃描儀 B.圖形適配器 C.圖形顯示器 D.繪圖儀 E.數(shù)字化儀3.下面有關函數(shù)梯度的描述，正確的是( ) A.梯度是一個標量 B.函數(shù)的梯度方向是函數(shù)變化率最大的方向 C.正梯度方向是函數(shù)值最快下降方向，負梯度方向是函數(shù)值最快上升方向 D.梯度的模是函數(shù)的最大變化率 E.函數(shù)某點的梯度與過該點的函數(shù)等值線(面)正交4.如圖所示2/3表決系統(tǒng)，系統(tǒng)能正常工作的情況有( ) A. A，B，C都能正常工作 B. A，B失效，C能正常工作 C. B失效，A，C正常工作 D. C失效，A，

9、B能正常工作 E. B，C失效，A正常工作5.如圖所示，已知jk為2單元，ij為1單元，且邊長均為l，單元邊ij上作用有三角形分布的載荷，j節(jié)點的密度為q，jk作用等載荷密度為q，各節(jié)點等效載荷正確的有( ) A. Fix(1)=lq，F(xiàn)jx(1)=lq B. Fjy(2)=Fky(2)=lq C. Fiy(1)=Fjy(1)=0 D. Fjx(2)=lq E. Fkx(2)=0三、簡答題(每小題5分，共20分)1.試寫出最常用的數(shù)據(jù)模型及其特點。2.參數(shù)化繪圖有何特點?二維繪圖系統(tǒng)中參數(shù)化和變量化設計的求解方法常用有哪幾種?3.請列舉出常用的終止準則。4.簡述對于平面剛架問題，如何將整體坐標

10、系的單元剛度集成為總體剛度矩陣。四、圖解題(每小題5分，共10分)1.已知目標函數(shù) minF(X)=-x1-4x2 且滿足不等式約束條件 g1(X)=x1+x26 g2(X)=-x1+2x26 g3(X)=x10 g4(X)=x20 用圖解法求其最優(yōu)點X*和最優(yōu)值F(X*)。2.圖示為一單元厚度懸臂深梁，頂上作用有呈三角形分布的分布載荷，試求 (1)將構件分成四個三角形單元。 (2)將節(jié)點編號，要求單元剛度矩陣都相同。 (3)標出支承條件。 (4)標出等效節(jié)點載荷的大小和方向。 (5)標出節(jié)點坐標。五、計算題(每小題10分，共30分)1.已知一組數(shù)據(jù)i12345xi-2-1012yi41-10

11、2 用二次多項式擬合。2.用共軛梯度法求二次函數(shù)F(x1,x2)=x12+2x22-4x1-2x1x2的極小點及極小值，設初始點X(0)=。請寫出第一次搜索的計算過程和第二次搜索方向S(1)。3.一受拉圓桿，已知其所受載荷為F=N(f,f)=(60000N,2000N)；所用材料的抗拉強度為b=(b,b)=(1076Mpa,42.2MPa)。要求可靠度為R=0.999；試設計其尺寸均值。(r=0.005r，所有變量服從正態(tài)分布)。浙江省2002年1月現(xiàn)代設計方法試題參考答案課程代碼：09323一、單項選擇題(每題1分，共30分) 1.A 2.C 3.A 4.B 5.B 6.A 7.C 8.B

12、9.D 10.C 11.B 12.D 13.C 14.C 15.A 16.B 17.B 18.A 19.C 20.C 21.C 22.D 23.A 24.B 25.C 26.B 27.C 28.A 29.D 30.A二、多項選擇題(每題2分，共10分) 1.CDE 2.BCD 3.BDE 4.ACD 5.ABCE三、簡答題(每小題5分，共20分) 1.(1)層次型 指記錄間是樹形的組織結構，體現(xiàn)了記錄間“一對多”的關系，層次型結構具有結構簡單、清晰的特點，適用于記錄之間本身就存在一種自然的層次關系，但它難以處理記錄之間復雜的聯(lián)系。 (2)網(wǎng)絡型 指事物間為網(wǎng)絡的組織結構，體現(xiàn)了事物間“多對多”

13、的關系。網(wǎng)絡型結構能處理事物間非常復雜的聯(lián)系，但其模型結構也是極其復雜的。層次結構是網(wǎng)絡結構的一種特例。 (3)關系型 它是以集合論中的“關系”的概念為理論基礎，指把信息集合定義為一張二維表的組織結構，每一張二維表稱為一個關系，表中的每一行為一個記錄，每一列為數(shù)據(jù)項。 2.(1)參數(shù)化繪圖使得設計圖可以隨著某些結構尺寸的修改和使用環(huán)境的變化，工作效率高。缺點是：編程調試過程比較麻煩，工作量大。程序完成，圖形結構也就固定，若改變結構，只能修改程序。 (2)二維繪圖中常用的方法有作圖規(guī)則法，集合作圖局部求解法，輔助線作圖法。 3.(1)用相鄰兩點的矢量差的模作為終止迭代的判據(jù)。即|X(k+1)-X

14、k| (2)用兩次迭代的目標函數(shù)值之差作為終止迭代的判據(jù)，即|F(X(k+1)-F(Xk)|或用相對值表示，即 (3)用梯度的模作為終止迭代的判據(jù)，即|F(X(k+1)| 4.(1)將一個有n個節(jié)點的結構，將總體剛度矩陣劃分成nn個子區(qū)間，然后按節(jié)點總碼的順序進行編碼。 (2) 將整體坐標系中單元剛度矩陣的各個子矩陣，根據(jù)其下標的兩個總碼對號入座寫在總體剛度矩陣相應的子區(qū)間內。 (3)同一子區(qū)間內的子矩陣相加，成為總體矩陣中相應的子矩陣。四、圖解題(每小題5分，共10分) 1.作出約束函數(shù)gi(X)構造可行域 作出目標函數(shù)等值線，并給定目標函數(shù)一系列數(shù)值 作出最優(yōu)點X*= 作出最優(yōu)值F(X*)

15、=-182.解： F2y=q F5y=q五、計算題(每小題10分，共30分) 1.解： (1)經(jīng)驗公式y(tǒng)=a0+a1x+a2x2 滿足 =0 其中j=0,1,2 (xi,yi)為各點的坐標。 (2)將各點數(shù)據(jù)代入上式有 j=0, 5 a0+10a2=6 j=1, 10 a1=-5 j=2, 10 a0+34a2=25 聯(lián)立解得 a0=- a1=- a2= 所以，擬合多項式為y= 2.解：計算函數(shù)在初始點X(0)的梯度。原函數(shù)的梯度為 F(X)= 初始點X(0)的梯度為 g(0)= F(X(0)= 取 S(0)=-g(0)= 用一維搜索求的最優(yōu)解(0) 2F(X)=H(X)= (0)= 由此求得新點 X(1)=X(0)+(0)S(0)= X(1)點的梯度為 g(1)