濟寧學(xué)院校內(nèi)自學(xué)考試輔導(dǎo)機電專業(yè)現(xiàn)代設(shè)計方法階

1、濟寧學(xué)院校內(nèi)自學(xué)考試輔導(dǎo)機電專業(yè)現(xiàn)代設(shè)計方法階段練習(xí)卷之二（2010年9月）說明：因本階段練習(xí)試卷要作為“過程評價”的內(nèi)容，所以要求同學(xué)們一定認(rèn)真完成并收好，按輔導(dǎo)老師的要求集中上交。姓名： 現(xiàn)所在系、專業(yè)： 一、 填空題1 在有限元方法中，求總體剛度矩陣的方法主要有兩種，其中一種方法是利用剛度系數(shù)集.成的方法獲得總體剛度矩陣的，該方法應(yīng)用了 原理.2 單元剛度矩陣具有對稱性、 和奇異性.3 2 / 3表決系統(tǒng)中各系統(tǒng)的可靠度為R，則該系統(tǒng)的可靠度為 .4 可靠度是對產(chǎn)品可靠性的 度量.5 某串聯(lián)機電系統(tǒng)由N個子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)的可靠度服從指數(shù)分布，且第i個子系統(tǒng)的失效率為i，則該系統(tǒng)的平均

2、壽命為 .6 在進行剛架結(jié)構(gòu)有限元分析時，剛架架構(gòu)所承受的外載荷不是直接作用在節(jié)點上，則該種外載荷稱為 載荷.7 在進行有限元分析時，單元的數(shù)量取決于要求的精度、單元的尺寸及 的數(shù)量.8 平均壽命的幾何意義是 曲線與時間軸所夾的面積.9 r/n表決系統(tǒng)蛻變?yōu)榇?lián)系統(tǒng)的條件是 .10 基本圖形資源軟件是一種供應(yīng)用程序調(diào)用的圖形子程序包或函數(shù)庫，屬于機械CAD的 軟件.二、 單項選擇題（每小題列出的四個選項中只有一個選項符合題目要求，請將正確選項前的字母填入題后的括號內(nèi).錯選、多選、未選均不得分.）1 平面桁架結(jié)構(gòu)中的桿單元，單元剛度矩陣的階數(shù)為（ ）A2×2 B.3×3 C.

3、4×4 D.6×62 采用桿單元對一平面鋼架結(jié)構(gòu)進行有限元分析，共劃分6個結(jié)點、8個單元，則在未引入支撐條件前，該結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣的大小為（ ）A12×12 B.16×16 C.18×18 D.24×243 平面問題的彈性矩陣與材料的（ ）A彈性模量有關(guān)，泊松比無關(guān) B.彈性模量無關(guān)，泊松比有關(guān)C彈性模量和泊松比都無關(guān) D.彈性模量和泊松比都有關(guān)4 局部坐標(biāo)系下的單元剛度矩陣經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣轉(zhuǎn)換成整體坐標(biāo)系下的單元剛度矩陣，該坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣是一個（ ）A對稱矩陣 B.正交矩陣 C.正定矩陣 D.負定矩陣5 采用三角形單元分析平面應(yīng)力問

4、題時，三角形單元內(nèi)任意點的位移可以表示為結(jié)點位移的（ ）A矢量和 B.線性組合 C.代數(shù)和 D.算術(shù)平均值6當(dāng)零件材料的強度均值小于應(yīng)力均值時，零件的平均安全系數(shù)，失效概率為F，則（ ）A B. C. D.7串聯(lián)系統(tǒng)的失效模式大多服從（ ）A正態(tài)分布 B.對數(shù)正態(tài)分布 C.指數(shù)分布 D.威布爾分布8 抽取100只燈泡進行實驗，燈泡工作到50小時有12只損壞，工作到70小時又有20只損壞，從50小時到70小時這段時間內(nèi)燈泡的平均失效密度為（ ）A0.006 B. 0.004 C.0.01 D. 0.129. 由三個相同元件組成的并聯(lián)系統(tǒng)，系統(tǒng)正常工作的條件是至少有兩個元件處于正常工作狀態(tài)，每個元

5、件的可靠度為R=0.9，則系統(tǒng)的可靠度為（ ）A0.972 B.0.99 C.0.999 D.0.999710 當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠度為1時，非工作冗余系統(tǒng)的可靠度為，工作冗余系統(tǒng)的可靠度為，則與之間的關(guān)系為（ ）A B. C. D.11采用一種單元對結(jié)構(gòu)進行有限元分析時，在未引入支撐條件前，總體剛度矩陣的階數(shù)（ ）A由單元類型和數(shù)目決定 B.由單元數(shù)目和節(jié)點數(shù)目決定C由單元類型和節(jié)點數(shù)目決定 D.僅由節(jié)點數(shù)目決定12 平面問題的彈性矩陣與（ ）A單元的材料特性和尺寸都有關(guān) B.單元的材料特性和尺寸都無關(guān)C僅與單元尺寸有關(guān) D.僅與單元的材料特性有關(guān)13 進行有限分析時，剛度矩陣中的某元素kij為

6、負值，它的物理意義可表述為在j自由度方向產(chǎn)生單位位移時，在i自由度方向所引起的（ ）A與i自由度正方向相同的力 B.與i自由度正方向相同的位移C與i自由度正方向相反的力 D.與i自由度正方向相反的位移14 并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度為R，組成該系統(tǒng)零件的可靠度為r,則R與r之間的關(guān)系為（ ）AR>r B.R<r C.R=r D.Rr15 由a,b,c三個元件分別組成串聯(lián)系統(tǒng)甲、并聯(lián)系統(tǒng)乙和2/3表決系統(tǒng)丙，若元件a失效，則（ ）A甲、乙系統(tǒng)可以工作，丙系統(tǒng)不能工作B乙、丙系統(tǒng)可以工作，甲系統(tǒng)不能工作C甲、丙系統(tǒng)可以工作，乙系統(tǒng)不能工作D甲系統(tǒng)可以工作，乙、丙系統(tǒng)不能工作16威布爾分布蛻變?yōu)榻?/p>

7、近正態(tài)分布的條件是（ ）A. B. C. D.17 在平面三角形單元中，每個節(jié)點的位移分量個數(shù)為（ ）A1 B.2 C.3 D.418機電產(chǎn)品的平均失效率(t)，它表征了該產(chǎn)品工作到t時刻后（ ） A單位時刻內(nèi)發(fā)生失效的概率 B單位時刻內(nèi)發(fā)生失效的產(chǎn)品數(shù) C的累積失效數(shù)與受試產(chǎn)品總數(shù)之比 D的累積失效數(shù)與仍正常工作的產(chǎn)品數(shù)之比19表示機電設(shè)備的一般失效曲線(浴盆曲線)中，偶然失效期的失效密度f(t)服從（ ） A威布爾分布 B.指數(shù)分布 C.正態(tài)分布 D.泊松分布20 0.618法在迭代運算的過程中，區(qū)間的縮短率是（ ） A不變的 B.任意變化的 C逐漸變大 D.逐漸變小21對于每節(jié)點具有三個

8、位移分量的桿單元，兩節(jié)點局部碼為1，2，總碼為4和3.則其單元剛度矩陣中的元素k12應(yīng)放入總體剛度矩陣K的（ ） A第1行第2列上 B.第4行第3列上 C第4行第6列上 D.第10行第11列上22在一平面桁架中，節(jié)點3處鉛直方向位移為已知，若用置大數(shù)法引入支承條件，則應(yīng)將總體剛度矩陣中的（ ） A第3行和第3列上的所有元素換為大數(shù)A B第6行第6列上的對角線元素乘以大數(shù)A C第3行和第3列上的所有元素換為零 D第6行和第6列上的所有元素換為零23已知F(X)=(x1-2)2+x22,則在點X(0)=處的梯度為（ ） A B. C D.24若組成系統(tǒng)的諸零件的失效相互獨立，但只有某一個零件處于工

9、作狀態(tài)，當(dāng)它出現(xiàn)故障后，其它處于待命狀態(tài)的零件立即轉(zhuǎn)入工作狀態(tài).這種系統(tǒng)稱為（ ） A串聯(lián)系統(tǒng) B.工作冗余系統(tǒng) C非工作冗余系統(tǒng) D.r/n表決系統(tǒng)25對薄平板來說其沿板厚方向的應(yīng)力問題( ) A.應(yīng)力為零應(yīng)變?yōu)榱?B.應(yīng)力不為零應(yīng)變?yōu)榱?C.應(yīng)力為零應(yīng)變不為零 D.應(yīng)力不為零應(yīng)變不為零三、 多項選擇題（每小題列出的五個選項中有二到五個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填入題后的括號內(nèi).多選、少選、錯選均不得分.）1 以下因素對有限元分析結(jié)果的精度有影響的是（ ）A單元的尺寸 B.單元類型 C.計算機的速度 D.計算機的位數(shù) E.計算機的內(nèi)存2 正態(tài)分布中的標(biāo)準(zhǔn)差（ ）A表征隨機變量

10、分布的離散程度 B.表征隨機變量分布的集中趨勢C 決定正態(tài)分布曲線的位置 D.決定正態(tài)分布曲線的形狀E. 影響正態(tài)分布曲線的對稱性3 單元剛度矩陣和整體剛度矩陣都具有的特性為（ ）A 對稱性 B.稀疏性 C.正交性 D.奇異性 E.分塊性4 在下列優(yōu)化方法中，需要利用目標(biāo)函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)甚至二階導(dǎo)數(shù)才能構(gòu)造搜索方向的方法有（ ）A 共軛梯度法 B.單純形法 C.梯度法 D.變尺度法 E.牛頓法5 提高串聯(lián)模型系統(tǒng)可靠度的途徑是（ ）A提高元件的可靠度 B.減少系統(tǒng)組成元件的數(shù)目 C.增加系統(tǒng)組成元件的數(shù)目D降低元件的失效率 E.提高元件的平均使用壽命6機電設(shè)備(系統(tǒng))的早期失效期，其( ) A失

11、效率很高，且隨時間而下降 B失效率最低，且穩(wěn)定 C失效密度服從指數(shù)分布 D失效密度服從威布爾分布 E表征了設(shè)備的有效壽命7下面有關(guān)函數(shù)梯度的描述，正確的是( ) A.梯度是一個標(biāo)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8 迭代過程是否結(jié)束通常的判斷方法有（ ）A設(shè)計變量在相鄰兩點之間的移動距離充分小B相鄰兩點目標(biāo)函數(shù)值之差充分小C目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)等于零D目標(biāo)函數(shù)的梯度充分小E海賽矩陣是否正定四、問答題1 常用的可靠度分配方法有哪三種？各自的分配原則是什么？2 在有限元分析時，什么情況下適合選擇一維、二維和三維單元？3 什么是可靠性、可靠度？二者有何關(guān)系？4 簡述對于平面剛架問題，如何將整體坐標(biāo)系的單元剛度集成為總體剛度矩陣.四、 計算題1 某機電系統(tǒng)有10臺相同設(shè)備組成，各設(shè)備可靠度為0.9，若該系統(tǒng)至少有7臺設(shè)備正常運行就可以保證整個系統(tǒng)正常工作，試求該系統(tǒng)的可靠度.2 節(jié)點和單元劃分如圖示的由兩根桿組成的平面鋼架結(jié)構(gòu)，