2009年4月自考02200現(xiàn)代設計方法試題及答案含解析

現(xiàn)代設計方法年月真題

0220020094

1、【單選題】CAD技術是一門綜合性應用技術，以下技術不屬于工程分析技術的是

比化設計方法

模擬仿真

A:

軟件工程規(guī)范

B:

物理特性計算

C:

答D:案：C

2、【單選題】一光柵掃描顯示器有600條水平掃描線、每條水平掃描線上有800個像素點，

每個像素點的狀態(tài)用8位二進制數(shù)表示，則該顯示器分辨率的正確表示為

600×800×8

800×600×8

A:

600×800×256

B:

800×600×256

C:

答D:案：B

3、【單選題】根據(jù)CAD軟件的分類，以下軟件不屬于CAD支撐軟件的是

Solidedge

MDT

A:

ANSYS

B:

FoxBASE

C:

答D:案：D

4、【單選題】在CAI工作過程中，定義規(guī)格化設備坐標系是為了圖形

顯示方便

打印方便

A:

編程方便

B:

程序移植方便

C:

答D:案：D

解析：在CAI工作過程中，定義規(guī)格化設備坐標系是為了圖形程序移植方便。

5、【單選題】在窗口與視區(qū)的匹配中，要實現(xiàn)搖視（PAN）功能，需要改變

窗口的定形參數(shù)

窗口的定位參數(shù)

A:

視區(qū)的定形參數(shù)

B:

視區(qū)的定位參數(shù)

C:

答D:案：B

解析：在窗口與視區(qū)的匹配中，要實現(xiàn)搖視（PAN）功能，需要改變窗口的定位參數(shù)。

6、【單選題】

y含Z的錯切

Z含y的錯切

A:

x含Z的錯切

B:

Z含x的錯切

C:

答D:案：A

7、【單選題】用有限元法分析等截面桿的拉壓問題、其單元剛度矩陣司以下因素無關的是

材料的彈性模量

材料的泊松比

A:

桿的橫截面積

B:

桿的長度

C:

答D:案：B

8、【單選題】以下矩陣有可能不是對稱矩陣的是

彈性矩陣

單元剛度矩陣

A:

坐標轉換矩陣

B:

總體剛度矩陣

C:

答D:案：C

9、【單選題】以下優(yōu)化設計問題是線性規(guī)劃問題的是

A:

B:

C:

D:

答案：C

10、【單選題】在長為L的區(qū)間[a，b]上用黃金分割法進行一維搜索，第一次搜索的兩個點

為，若Fa（下標1）=Fa（下標2），則第二次搜索區(qū)間縮小為

0.382L

0.236L

A:

0.5L

B:

0.618L

C:

答D:案：B

11、【單選題】

必須是正定矩陣

必須是半正定矩陣

A:

必須是對稱正定矩陣

B:

必須是對稱半正定矩陣

C:

答D:案：C

12、【單選題】在混合罰函數(shù)法優(yōu)化算法中，懲罰因子r（上標（k））和M（上標（k））

比較合適的關系為

A:

B:

C:

答D:案：D

13、【單選題】有限元分析中，總體剛度矩陣的階數(shù)的決定因素是

單元類型和節(jié)點數(shù)量

單元類型和單元數(shù)量

A:

節(jié)點數(shù)量和單元尺寸

B:

節(jié)點數(shù)量和單元尺寸

C:

D:

答案：A

解析：有限元分析中，總體剛度矩陣的階數(shù)的決定因素是單元類型和節(jié)點數(shù)量。

14、【單選題】平面三角形單元的坐標轉換矩陣的階數(shù)為

2×2

2×4

A:

4×4

B:

6×6

C:

答D:案：D

解析：平面三角形單元的坐標轉換矩陣的階數(shù)通常是6×6。平面三角形單元是有限元分析

中常用的一種單元，用于模擬平面結構中的三角形區(qū)域。它由三個節(jié)點組成，每個節(jié)點有

兩個自由度（通常是x和y方向的位移），因此總共有6個自由度。坐標轉換矩陣用于將

全局坐標系下的位移向量轉換為局部坐標系下的位移向量，或者將局部坐標系下的力向量

轉換為全局坐標系下的力向量。由于平面三角形單元有6個自由度，所以坐標轉換矩陣的

階數(shù)為6×6。具體來說，平面三角形單元的坐標轉換矩陣可以表示為：[T]=[T_x0

T_y0T_z0][0T_x0T_y0T_z][T_yT_xT_z000][00T_zT_xT_y0][000

T_yT_xT_z][0000T_zT_x]其中，[T_x]、[T_y]和[T_z]是分別表示x、y和z方向

的坐標轉換矩陣，通常是2×2的矩陣。這樣，整個坐標轉換矩陣的階數(shù)就是6×6。

15、【單選題】有限元分析中，材料特性對應力和應變是有影響的，材料特性的影響表現(xiàn)在

單元剛度矩陣和彈性矩陣

單元剛度矩陣和幾何矩陣

A:

彈性矩陣和坐標轉換矩陣

B:

坐標轉換矩陣和幾何矩陣

C:

答D:案：A

解析：有限元分析中，材料特性對應力和應變是有影響的，材料特性的影響表現(xiàn)在單元剛

度矩陣和彈性矩陣。

16、【單選題】對一批燈具在其額定電壓下進行產(chǎn)品質(zhì)量測試，發(fā)現(xiàn)其在使用到150小時時

產(chǎn)品可靠度為0.6，此時的累積失效概率為

0.15

0.4

A:

0.6

B:

0.85

C:

答D:案：B

17、【單選題】威布爾分布中，當其參數(shù)y<0時，表示

該產(chǎn)品在工作前，即存儲期間已失效

大多數(shù)元件和零件的失效模式

A:

該產(chǎn)品開始使用時就存在失效的可能性

B:

該產(chǎn)品有一段不失效的時間

C:

答D:案：A

18、【單選題】當強度均值小于應力均值時，這時失效概率

小于50％

等于50％

A:

大于50％

B:

大于60％

C:

答D:案：C

解析：當強度均值小于應力均值時，失效概率大于50%的情況是指在應力超過強度的情況

下，系統(tǒng)或元件發(fā)生失效的概率大于50%。在可靠性工程中，通常使用可靠度指標來評估

系統(tǒng)或元件的失效概率?？煽慷仁侵赶到y(tǒng)或元件在給定時間內(nèi)正常工作的概率。失效概率

則是指系統(tǒng)或元件在給定時間內(nèi)發(fā)生失效的概率。當強度均值小于應力均值時，意味著系

統(tǒng)或元件的強度水平低于所受到的應力水平。在這種情況下，系統(tǒng)或元件發(fā)生失效的概率

會增加。因為應力超過了強度，系統(tǒng)或元件無法承受這種應力，從而導致失效的概率增

加。具體來說，如果強度均值小于應力均值，那么失效概率大于50%的意思是，在給定時

間內(nèi)，系統(tǒng)或元件發(fā)生失效的概率超過了50%。這意味著系統(tǒng)或元件的可靠度較低，存在

較高的失效風險。

19、【單選題】某單位稱自己的產(chǎn)品可靠性在90％以上，技術監(jiān)督局拙取1000件該產(chǎn)品，

分10組進行產(chǎn)品質(zhì)量試驗，發(fā)現(xiàn)其中有兩組試驗結果的可靠度在90％以下，對該單位的產(chǎn)品

可靠性在90％以上具有的置信度為

10％

20％

A:

80％

B:

90％

C:

答D:案：C

20、【單選題】在一個并聯(lián)元件組成的系統(tǒng)中，若減少二個元件，則系統(tǒng)的可靠度

減少

不變

A:

增加

B:

C:

不確定

答D:案：A

解析：在一個并聯(lián)元件組成的系統(tǒng)中，若減少兩個元件，則系統(tǒng)的可靠度通常會減少。并

聯(lián)系統(tǒng)是指系統(tǒng)中的元件按照并聯(lián)的方式連接起來，只要有一個元件正常工作，整個系統(tǒng)

就能正常工作。在并聯(lián)系統(tǒng)中，系統(tǒng)的可靠度取決于所有元件中至少有一個元件正常工作

的概率。當減少兩個元件時，系統(tǒng)的可靠度會受到影響。因為在并聯(lián)系統(tǒng)中，只要有一個

元件正常工作，系統(tǒng)就能正常工作。而減少兩個元件會降低系統(tǒng)中至少有一個元件正常工

作的概率，從而降低系統(tǒng)的可靠度。需要注意的是，如果系統(tǒng)中的元件可靠度非常高，或

者系統(tǒng)中的其他元件已經(jīng)非?？煽?，那么減少兩個元件可能會對系統(tǒng)的可靠度產(chǎn)生微弱的

正面影響。但在一般情況下，減少兩個元件會降低系統(tǒng)的可靠度。

21、【多選題】在消隱處理時，用最大最小測試原理檢測A、B之間的相互遮擋情況，下列

條件中滿足A、B肯定相互不遮擋的條件有

A:

B:

C:

D:

答E:案：ACD

22、【多選題】

比例變換

透視變換

A:

對稱變換

B:

平移變換

C:

錯切變換

D:

答E:案：ACE

23、【多選題】在進行有限元分析時，對稱結構要求結構列稱的因素為

幾何形狀

約束條件

A:

材料特性

B:

C:

尺寸

載荷

D:

答E:案：ABCDE

24、【多選題】對于多元函數(shù)，用Hessian矩陣判定其極值點x?的類型，以下說法正確的是

Hessian矩陣正定，x?為極小值點

Hessian矩陣正定，x?為極大值點

A:

Hessian矩陣負定，x?為極小值點

B:

Hessian矩陣負定，x?為極大值點

C:

Hessian矩陣不定，X?為鞍點

D:

答E:案：ADE

25、【多選題】下面說法正確的是

并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度高于組成零部件的可靠度

串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度低于組成零部件的可靠度

A:

提高串聯(lián)系統(tǒng)可靠性的方法是減少系統(tǒng)組成零部件的數(shù)目

B:

提高并聯(lián)系統(tǒng)可靠性的方法是減少系統(tǒng)組成零部件的數(shù)目

C:

通過提高系統(tǒng)組成零部件的MTTF，達到提高系統(tǒng)可靠性的目的

D:

答E:案：ABCE

26、【問答題】體模型的實現(xiàn)方法中的CSG方法和B-rep方法各自的基本思想。

答案：CSG方法的基本思想是：各種各樣形狀的幾何形體都可以由若干個基本形體，經(jīng)過

有限次形狀集合運算（又稱拼合運算）構建得到。B-rep方法的基本思想：幾何實體都

是由若干邊界外表面包容的，可以通過定義和全面存儲這些邊界外表面信息的方法建立實

體幾何模型。

27、【問答題】標準件特性文件中標準件圖形是如何構成的?

答案：標準件的圖形構成可以分為四個層次：A類構件、B類構件、K類整件、G類組件。

（1）A類構件是最基本的通用幾何元素。（2）B類構件是專用于某一圖形文件的通用

元素。（3）K類整件是由一個或若干個A類構件或B類構件組成，用以描述-一個完整

的零件。（4）G類組件是由幾個整件和必要的A、B構件組成。

28、【問答題】Powell法在每一輪形成新的搜索方向時會存在阿種問題導致不收斂?如何修

正?

答案：Powell法在每一輪形成新的搜索方向替換原來矢量組中的第一個方向形成新的搜索

方向組，可能存在新的方向組線性相關的情況，從而導致算法不收斂的問題。修正方

法：迭代過程中，形成一個新的方向后，先判別一下新方向是否有效，如果有效則替換原

來的搜索方向組中的第一個搜索方向，否則，不替換，仍然按原來的方向組搜索。（3

分）

29、【問答題】簡述有限元法的前處理主要包括哪些內(nèi)容?

答案：有限元法的前處理主要包括：（1）單元的自動分割生成網(wǎng)格。（2）節(jié)點的自

動優(yōu)化編碼。（3）使用圖形系統(tǒng)顯示單元分割情況。（4）帶寬優(yōu)化。（5）節(jié)點

坐標的確定施。（6）檢查單元分割的合理性。（7）局部網(wǎng)格的自適應加密。

（8）有限元模型的尺寸優(yōu)化。

30、【問答題】系統(tǒng)可靠性的大小主要取決哪些因素?

答案：（1）組成系統(tǒng)的零部件的可靠性。（2）零部件的組合方式。

31、【問答題】某系統(tǒng)由3個子系統(tǒng)串聯(lián)而成，要求在24h內(nèi)連續(xù)工作時的系統(tǒng)可靠度為R

（下標s）=0.98，各子系統(tǒng)的加權因子為E（下標1）=0.9，E（下標2）=0.85，E（下標3）

=1，各子系統(tǒng)的工作時間分別為t（下標1）=l8h，t（下標2）=20h，t（下標3）=24h，各

子系統(tǒng)的基本元件數(shù)為n（下標1）=8，n（下標2）=l6，n（下標3）=12。試用加權分

配法確定各子系統(tǒng)的可靠度。（保留4位小數(shù)）

答案：

32、【問答題】一組實驗數(shù)據(jù)如下，試用拋物線插值方法計算x=136處的y值。x；90

100110120130140150y；0.680.740.790.830.860.890.92

答案：

33、【問答題】某小型商店從一電器生產(chǎn)廠家購進電冰箱和電視機分別為x（下標1）和x

（下標2）臺。電冰箱每臺占地1.5m（2次方），進價500元每臺，可獲利180元；電視機每

臺占地1m（2次方），進價1200元每臺，可獲利210元；在商店現(xiàn)有進貨資金2萬元，倉庫

50m（2次方）的情況下。該商店電冰箱和電視機應分別購進多少臺，才能使利潤達到最

大，并把結果進行取整。

答案：

34、【問答題】一厚度為t，邊長為1的正方形鋼板，其支撐和受力情況如圖示。按平面

問題進行有限元分析時，劃分的單元、結點的局部和整體編碼如圖所示。兩三角形單元在

整體坐標系下的單元剛度矩陣為：

試引入支撐條件寫出平

衡方程。

答案：

35、【填空題】對于圖形的組合變換，變換順序不同對變換結果是有影響的，這是因為矩陣

乘法不滿足_____。

答案：乘法交換率

36、【填空題】數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，應用程序不直接操作數(shù)據(jù)庫，而是通過_____對數(shù)據(jù)庫進行

操作。

答案：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

37、【填空題】采用線性位移模式的三角形單元內(nèi)的各應變分量與該點的坐標值無關，這種

單元稱為_____三角形單元。

答案：常應變

38、【填空題】在某點.目標函數(shù)值下降最快的方向是函數(shù)的_____方向。

答案：負梯度

39、【填空題】函數(shù)