高等教育工學(xué)類自考-02200現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法筆試（2018-2023年）真題摘選含答案

長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄海。高等教育工學(xué)類自考-02200現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法筆試（2018-2023年）真題摘選含答案（圖片大小可自由調(diào)整）卷I一.參考題庫(kù)(共30題)1.常用的迭代終止準(zhǔn)則有哪些？2.工程設(shè)計(jì)的參數(shù)一般可分為幾何參數(shù)和（）兩種類型。3.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)4.如果兩個(gè)隨機(jī)變量A和B均服從正態(tài)分布，即A＝N（500，0.05），B＝N（200，0.02），則隨機(jī)變量A在0.05之間分布的百分?jǐn)?shù)與隨機(jī)變量B在0.02之間分布的百分?jǐn)?shù)（）。5.約束條件6.約束可以分為那幾種？7.優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型通式。8.并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度比組成該系統(tǒng)的零件的可靠度（）A、底B、高C、相等D、不確定9.CAD系統(tǒng)中，支撐用戶進(jìn)行CAD工作的通用性功能軟件是（）A、系統(tǒng)軟件B、支撐軟件C、專用操作軟件D、專用應(yīng)用軟件10.從硬件方面看，CAD系統(tǒng)大致可分為幾種類型？每種類型的特點(diǎn)如何？11.標(biāo)準(zhǔn)件的圖形構(gòu)成分為四個(gè)層次：A類構(gòu)件、B類構(gòu)件、K類整件、G類組件，其中最基本的單元是（）。12.說(shuō)明直線段編碼剪裁算法的思想和該算法的兩個(gè)主要步驟。13.對(duì)一個(gè)具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，在劃分節(jié)點(diǎn)和單元時(shí)，所劃分單元的數(shù)量取決于要求的精度、單元的（）和自由度的數(shù)量。14.建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型的基本步驟。15.CSG方法是三維造型中經(jīng)常使用的方法，下列不是CSG方法直接存儲(chǔ)的信息的是（）A、基本型體的類型B、基本型體的參數(shù)C、采用的拼合運(yùn)算D、基本型體的表面信息16.簡(jiǎn)述三維建模中表面幾何模型的主要特點(diǎn)。17.什么是可靠度？系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)和可靠性分配有何不同？18.設(shè)計(jì)19.平面三角形單元和平面剛架單元具有相同的（）A、單元形狀B、節(jié)點(diǎn)數(shù)C、位移分量數(shù)D、轉(zhuǎn)換矩陣20.產(chǎn)品工作到t時(shí)刻后的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率稱為（）A、平均壽命B、平均失效密度C、平均可靠度D、平均失效率21.簡(jiǎn)述可靠度分配中的等同分配法與加權(quán)分配法的主要區(qū)別。22.功能分析設(shè)計(jì)法的基本過(guò)程包括哪些？23.串聯(lián)系統(tǒng)的失效模式大多服從（）A、正態(tài)分布B、對(duì)數(shù)正態(tài)分布C、指數(shù)分布D、威布爾分布24.說(shuō)明實(shí)體幾何模型有哪些主要應(yīng)用？25.梯度法的基本原理和特點(diǎn)是什么？試寫(xiě)出其流程。26.對(duì)于三分之二表決系統(tǒng)而言，下列說(shuō)法正確的有（）A、該系統(tǒng)只有4種能正常工作的情況B、該系統(tǒng)屬于廣義的工作冗余系統(tǒng)C、該系統(tǒng)屬于非工作冗余系統(tǒng)D、若各零件服從參數(shù)為λ的指數(shù)分布，則系統(tǒng)的平均壽命為E、該系統(tǒng)能正常工作的情況大于427.下列方法中屬于利用目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)構(gòu)造搜索方向的優(yōu)化方法有（）A、坐標(biāo)輪換法B、梯度法C、單純形D、Powell法E、變尺度法28.海賽（Hessian）矩陣29.單元?jiǎng)偠染仃嚭涂傮w剛度矩陣都具有的共同特性為（）A、對(duì)稱性B、分塊性C、正交性D、奇異性E、稀疏性30.對(duì)平面桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，單元局部坐標(biāo)系下的剛度矩陣的階數(shù)為（）階矩陣。卷I參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案: 1、點(diǎn)距準(zhǔn)則； 2、值差準(zhǔn)則； 3、梯度準(zhǔn)則。2.參考答案:物理參數(shù)3.參考答案:就是在給定的載荷或環(huán)境條件下，在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性態(tài)、幾何尺寸關(guān)系或其他因素的限制（約束）范圍內(nèi)，選取設(shè)計(jì)變量，建立目標(biāo)函數(shù)并使其獲得最優(yōu)值的一種設(shè)計(jì)方法。4.參考答案:相等5.參考答案:在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，這種對(duì)設(shè)計(jì)變量取值的限制條件簡(jiǎn)稱為約束條件。6.參考答案:約束可以分為顯式約束和隱式約束；也可分為邊界（側(cè)面）約束和性態(tài)（性能）約束。7.參考答案:8.參考答案:B9.參考答案:B10.參考答案: 1、集中式主機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一臺(tái)集中大型機(jī)（或中型、小型機(jī)）與若干圖形終端連接而成。有一個(gè)集中的數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理所有數(shù)據(jù)。由于所有軟件都存在中集中，一旦主機(jī)失誤，將影響用戶的工作。當(dāng)計(jì)算量過(guò)大時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)變慢，甚至于會(huì)出現(xiàn)個(gè)別終端等待的現(xiàn)象。 2、分布式工程工作站系統(tǒng)，工程工作站系統(tǒng)本身就是一個(gè)獨(dú)立的單獨(dú)用戶CAD系統(tǒng)。也可以一臺(tái)主服務(wù)器為中心將若干臺(tái)工程工作站或微機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)。這種CAD系統(tǒng)的圖形功能強(qiáng)，速度快，內(nèi)存、外村容量大，是從事CAD課題的首選設(shè)備。 3、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它的計(jì)算能力和圖形處理功能不如工程工作站，但是價(jià)格低、使用方便。11.參考答案:A類12.參考答案: 直線段編碼剪裁算法的思想：每一線段或者整個(gè)位于窗口內(nèi)，或者能夠被窗口分割而使其中的一部分能很快地被舍棄。 兩個(gè)主要步驟： 第一步，先確定一條線段是否整個(gè)位于窗口內(nèi)，若不是，則確定該線段是否整個(gè)位于窗口外，若是，則舍棄。 第二步，若第一步的判斷都不成立，那么就通過(guò)窗口邊界所在的直線將線段分成兩部分，再對(duì)每一部分進(jìn)行第一步的測(cè)試。13.參考答案:尺寸14.參考答案:①識(shí)別要確定的未知變量（設(shè)計(jì)或決策），并用代數(shù)符號(hào)表示它們；②識(shí)別目標(biāo)或判別標(biāo)準(zhǔn)，并將其表示為要最大化或最小化的函數(shù)；③識(shí)別問(wèn)題的約束或限制，并將它們表示未知變量的線性或非線性的等式或不等式組。15.參考答案:D16.參考答案: 1、除了儲(chǔ)存線框線段外還儲(chǔ)存各個(gè)外表面的集合描述信息。 2、可處理與圖形相關(guān)的大多數(shù)問(wèn)題，如求兩面的交線及隱藏線，形體的剖面線。 3、不能自動(dòng)進(jìn)行體積、重量、重心等計(jì)算。17.參考答案: 1、可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。 2、系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)和系統(tǒng)的可靠性分配的區(qū)別是：系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)是按系統(tǒng)的組成形式，根據(jù)已知的單元和子系統(tǒng)的可靠度計(jì)算求得的；系統(tǒng)的可靠性分配是將已知系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)合理地分配到其組成的各子系統(tǒng)和單元上去，從而求出各單元應(yīng)具有的可靠度。18.參考答案:是指通過(guò)認(rèn)識(shí)和利用自然法則來(lái)彌補(bǔ)人類自身?xiàng)l件不足的創(chuàng)造性、能動(dòng)性的活動(dòng)。亦是圍繞目標(biāo)問(wèn)題的求解活動(dòng)，主要以心理學(xué)研究為基礎(chǔ)。19.參考答案:C20.參考答案:D21.參考答案: 1、加權(quán)分配法足把各子系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中的重要度以及各子系統(tǒng)的復(fù)雜度作為權(quán)重來(lái)分配可靠度的。 2、等同分配法沒(méi)有考慮各子系統(tǒng)的可靠度、重要性等因素，是按照各子系統(tǒng)可靠度均等的原則進(jìn)行可靠度分配的。22.參考答案:任務(wù)抽象、功能分解、功能載體、載體組合、方案評(píng)價(jià)。23.參考答案:D24.參考答案:實(shí)體幾何模型支持繪制真實(shí)感強(qiáng)和消去隱藏先的透視圖和渲染圖；自動(dòng)計(jì)算生成剖視圖；自動(dòng)進(jìn)行物性計(jì)算；可將有關(guān)零部件組裝在一起，動(dòng)態(tài)顯示其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并檢查空間能否發(fā)生干涉；支持三維有限元網(wǎng)格自動(dòng)剖分等。25.參考答案:梯度法又稱為最速下降法，基本原理是在迭代點(diǎn)附近采用使目標(biāo)函數(shù)值下降最快的負(fù)梯度方向作為作為搜索方向，從而求得目標(biāo)函數(shù)的極小值。其特點(diǎn)為：迭代計(jì)算簡(jiǎn)單，只需要求一階偏導(dǎo)數(shù)，所占的存儲(chǔ)單元少，對(duì)初始點(diǎn)的要求不高，剛開(kāi)始收斂速度較快，在接近極小位置時(shí)收斂速度很慢。 26.參考答案:A,B,D27.參考答案:B,E28.參考答案:函數(shù)F（X）在（）kX點(diǎn)的二階偏導(dǎo)數(shù)矩陣，常用H（X）表示，這個(gè)矩陣是對(duì)稱矩陣。29.參考答案:A,D30.參考答案:2×2卷II一.參考題庫(kù)(共30題)1.簡(jiǎn)述方向?qū)?shù)。2.若函數(shù)F（x）在Dl上具有連續(xù)二階導(dǎo)數(shù)（D是Dl內(nèi)部的凸集），則F（x）為D上的凸函數(shù)的充分必要條件是F（x）的Hessian矩陣（）A、半正定B、正定C、半負(fù)定D、負(fù)定3.由1O只燈泡組成的照明系統(tǒng)，每只燈泡的故障率為2%，用二項(xiàng)分布確定當(dāng)有1只燈泡發(fā)生故障的概率為（）A、0.295B、0.270C、0.182D、0.094.如何提高光柵掃描顯示器的分辨率？5.CAD一詞已經(jīng)成為世界通用的名詞，它是指（）A、計(jì)算機(jī)輔助工程B、計(jì)算機(jī)輔助制造C、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)D、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)6.簡(jiǎn)述有限元分析結(jié)果的后處理。7.由三個(gè)相同的元件組成的并聯(lián)系統(tǒng)，系統(tǒng)正常工作的條件是至少有兩個(gè)元件處于正常工作狀態(tài)，每個(gè)元件的可靠度為R=0.9，則系統(tǒng)的可靠度為（）A、0.972B、0.99C、0.9998.當(dāng)強(qiáng)度和應(yīng)力均服從正態(tài)分布時(shí)，可利用正態(tài)分布表根據(jù)（）來(lái)確定可靠度。9.試述可靠性的定義及機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方法的主要特征。10.梯度法11.對(duì)于n維優(yōu)化問(wèn)題，采用復(fù)合形法尋優(yōu)，所構(gòu)造的復(fù)合形的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)不能少于（）A、n個(gè)B、n一1個(gè)C、n+1個(gè)D、2n個(gè)12.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理的常用方法有哪些？13.平面問(wèn)題的彈性矩陣與材料的（）A、彈性模量有關(guān)，泊松比無(wú)關(guān)B、彈性模量無(wú)關(guān)，泊松比有關(guān)C、彈性模量和泊松比都無(wú)關(guān)D、彈性模量和泊松比都有關(guān)14.多元函數(shù)在點(diǎn)取得最小值的充要條件是。15.簡(jiǎn)述數(shù)值計(jì)算的迭代方法特點(diǎn)。16.請(qǐng)寫(xiě)出梯度法的迭代的步驟。17.有限元分析過(guò)程中，如何決定單元數(shù)量？18.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法19.設(shè)計(jì)體積500cm3的圓柱形包裝盒，按用料最省的原則要確定其高度H和直徑D，其設(shè)計(jì)變量是（）A、重量B、直徑C、面積D、體積20.簡(jiǎn)述最優(yōu)分配法的原理及特點(diǎn)。21.對(duì)于n維二次正定函數(shù)，用Powell法要達(dá)到函數(shù)極值點(diǎn)，需使用（）個(gè)共扼方向。22.內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法的特點(diǎn)是（）A、能處理等式約束問(wèn)題B、初始點(diǎn)必須在可行域內(nèi)C、初始點(diǎn)可以在可行域外D、后面產(chǎn)生的迭代點(diǎn)序列可以在可行域外23.當(dāng)有兩個(gè)設(shè)計(jì)變量時(shí)，目標(biāo)函數(shù)與設(shè)計(jì)變量之間的關(guān)系是（）中的一個(gè)曲面。24.對(duì)于一個(gè)無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題，若設(shè)計(jì)變量很多（n>20），且每一步的Hessian矩陣求解很費(fèi)時(shí)間，則下列方法對(duì)于該類問(wèn)題較為適用的是（）A、擬牛頓法B、變尺度法C、罰函數(shù)法D、復(fù)合形法25.500只燈泡工作200小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)有30只損壞，此時(shí)這批燈泡的存活頻率為（）A、0.06B、0.94C、0.3D、0.1526.一般機(jī)械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)程序分哪幾個(gè)階段？27.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)資料處理的程序化方法中常用的兩種處理方法。28.簡(jiǎn)述三維建模中線框模型的特點(diǎn)。29.若把平面應(yīng)力問(wèn)題的彈性矩陣改成平面應(yīng)變問(wèn)題的彈性矩陣，只需將（）A、E換成E／（1-μ），μ換成1／（1-μ）B、E換成E／（1-μ2），μ換成1／（1-μ）C、E換成E／（1-μ2），μ換成μ／（1-μ）D、E換成E／（1-μ），μ換成μ／（1-μ）30.若產(chǎn)品的平均壽命等于失效率的倒數(shù)則產(chǎn)品的壽命服從（）A、正態(tài)分布B、泊松分布C、指數(shù)分布D、二項(xiàng)分布卷II參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案:①偏導(dǎo)數(shù)是函數(shù)F（X）沿平行于坐標(biāo)軸的各個(gè)特殊方向的變化率。對(duì)于函數(shù)沿任意給定方向的變化率，則需采用方向?qū)?shù)的概念。②方向?qū)?shù)描述函數(shù)在某點(diǎn)沿給定方向的變化率。2.參考答案:C3.參考答案:B4.參考答案: 為了提高圖形的清晰度，應(yīng)增加掃描線的線數(shù)。 有兩個(gè)方法可供選擇： 1、在水平掃描頻率不變的前提下把水片掃描線數(shù)量增加一倍。 2、采用逐行掃描但水平掃描頻率增高。5.參考答案:A6.參考答案:后處理所顯示的結(jié)果主要有兩類：意識(shí)結(jié)構(gòu)的變形，另一類是應(yīng)力和應(yīng)變?cè)诮Y(jié)構(gòu)中分布的情況。一般用結(jié)構(gòu)的三維線框圖，采用與結(jié)構(gòu)不同的比例尺，放大地顯示其變形的情況，在受動(dòng)載荷時(shí)，也可用動(dòng)畫(huà)顯示其振動(dòng)的形態(tài)。結(jié)構(gòu)中應(yīng)力、應(yīng)變或唯一的分布用云圖或等值線圖來(lái)顯示。7.參考答案:A8.參考答案:可靠性系數(shù)9.參考答案: 1、可靠性是指機(jī)械產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，它是衡量機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。 2、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方法的主要特征就是將常規(guī)設(shè)計(jì)方法中所涉及的設(shè)計(jì)變量，如材料強(qiáng)度、疲勞壽命、載荷、幾何尺寸及應(yīng)力等所具有的多值現(xiàn)象都看成是服從某種分布的隨機(jī)變量。根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)要求，用概率統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)出零、部件的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸。10.參考答案:又稱最速下降法，它是采用使目標(biāo)函數(shù)值下降最快的負(fù)梯度方向作為搜索方向，來(lái)求目標(biāo)函數(shù)的最小值。梯度法是最早且最基本的一種迭代方法。11.參考答案:C12.參考答案: 通常對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理的方法有以下兩種： （1）將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槌绦?，即程序化。采取編程的方法?duì)數(shù)表及圖線進(jìn)行處理，通常不外乎兩種方法： 第一，采用數(shù)組存儲(chǔ)在程序中，用查表、插值的方法檢索所需數(shù)據(jù)； 第二，擬合成公式編入程序，由計(jì)算獲得所需數(shù)據(jù)； （2）利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。將數(shù)表中的數(shù)據(jù)或線圖經(jīng)離散化后的數(shù)據(jù)按規(guī)定的格式存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，由數(shù)據(jù)庫(kù)自身進(jìn)行管理，獨(dú)立于應(yīng)用程序，因此，可以被應(yīng)用程序所共享。13.參考答案:D14.參考答案:函數(shù)在該店的梯度為0，海賽矩陣（二階導(dǎo)數(shù)矩陣）正定。即為正定。15.參考答案:①是數(shù)值計(jì)算而不是用數(shù)學(xué)分析方法；②具有簡(jiǎn)單的邏輯結(jié)構(gòu)并能進(jìn)行反復(fù)的同樣的算術(shù)運(yùn)算；③最后得出的是逼近精確解的近似解。16.參考答案:17.參考答案:單元數(shù)量取決于要求的精度、單元的尺寸、以及自由度的數(shù)量，雖然，單元的數(shù)量越多精密度越高，但是也存在一個(gè)界限，超過(guò)這個(gè)值，精度的提高就不明顯。單元數(shù)量大，自自由度數(shù)也越大，計(jì)算機(jī)內(nèi)存量有時(shí)會(huì)不夠。18.參考答案:主要指在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以前，設(shè)計(jì)者憑直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)，借助一些推導(dǎo)出的簡(jiǎn)單公式和經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，做小規(guī)模且粗糙的實(shí)驗(yàn)，對(duì)類似的產(chǎn)品和設(shè)計(jì)進(jìn)行類比等的設(shè)計(jì)方法。其特點(diǎn)：人工試湊、經(jīng)驗(yàn)類比、