2010年4月自考02200現(xiàn)代設(shè)計方法試題及答案含解析

現(xiàn)代設(shè)計方法年月真題

0220020104

1、【單選題】關(guān)于設(shè)備坐標(biāo)系和規(guī)格比設(shè)備坐標(biāo)系的定義域，以下說法正確的是

設(shè)備坐標(biāo)系的定義域有界，規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系的定義域無界

設(shè)備坐標(biāo)系的定義域無界，規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系的定義域有界

A:

設(shè)備坐標(biāo)系和規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系的定義域都有界

B:

設(shè)備坐標(biāo)系和規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系的定義域都無界

C:

答D:案：C

2、【單選題】決定光柵掃描顯示器的最大水平掃描線線數(shù)的是

水平掃描頻率和刷新頻率

垂直掃描頻率和刷新頻率

A:

水平掃描頻率和垂直掃描頻率

B:

水平掃描頻率、垂直掃載頻率和刷新頻率

C:

答D:案：C

3、【單選題】Autodesk公司的AutoCAD軟件屬于

基本圖形資源軟件

二、三維繪圖軟件

A:

工程分析軟件

B:

文檔制作軟件

C:

答D:案：B

解析：Autodesk公司的AutoCAD軟件是一款二、三維繪圖軟件。它廣泛應(yīng)用于建筑、工

程、制造等領(lǐng)域，可以用于設(shè)計、繪制和編輯二維圖形，同時也支持創(chuàng)建和編輯三維模

型。

4、【單選題】在進(jìn)行窗E1與視區(qū)的匹配時，如果只改變視區(qū)的定位參數(shù)，而窗口和視區(qū)的

其它參數(shù)保持不變，則可以實現(xiàn)顯示圖形的

放大

縮小

A:

搖視

B:

錯切

C:

答D:案：C

解析：在進(jìn)行窗口E1與視區(qū)的匹配時，如果只改變視區(qū)的定位參數(shù)，而窗口和視區(qū)的其

他參數(shù)保持不變，是無法實現(xiàn)顯示圖形的搖視效果的。視區(qū)的定位參數(shù)包括視點(diǎn)、目標(biāo)點(diǎn)

和上方向，它們決定了觀察者在三維空間中的位置和朝向。而窗口的參數(shù)包括窗口的位

置、大小和比例，它們決定了在二維平面上顯示的圖形范圍。如果只改變視區(qū)的定位參

數(shù)，而窗口的參數(shù)保持不變，那么圖形的顯示范圍和比例都不會發(fā)生變化，只是觀察者的

視角發(fā)生了改變。這種情況下，無法實現(xiàn)圖形的搖視效果，因為搖視效果需要改變窗口的

參數(shù)，使得圖形的顯示范圍和比例發(fā)生變化，從而呈現(xiàn)出不同的視角和透視效果。

5、【單選題】采用最小二乘法的多項式擬合時，所擬合的曲線

通過所有給定點(diǎn)

不通過所有給定點(diǎn)

A:

通過部分給定點(diǎn)

B:

可能通過部分給定點(diǎn)

C:

答D:案：D

6、【單選題】如果庫恩-塔克（Kuhn-Tucker）條件是有約束問題極值的充分必要條件，則目

標(biāo)函數(shù)和約束條件必須滿足

目標(biāo)函數(shù)和約束條件都是凸函數(shù)

目標(biāo)函數(shù)是凸函數(shù)，約束條件是凹函數(shù)

A:

目標(biāo)函數(shù)和約束條件都是凹函數(shù)

B:

目標(biāo)函數(shù)是凹函數(shù)，約束條件是凸函數(shù)

C:

答D:案：A

7、【單選題】函數(shù)F（X）為在區(qū)間[0，30]內(nèi)有極小值的單峰函數(shù)，進(jìn)行一維搜索時，取兩

點(diǎn)12和26，若F（12）>F（26），則縮小后的區(qū)間為

[0，26]

[12，30]

A:

[12，26]

B:

[26，30]

C:

答D:案：B

8、【單選題】對無約束多元非線性目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)?shù)竭_(dá)最優(yōu)點(diǎn)附近時，以下方法收斂

速度比較快的是

0.618法

梯度法

A:

共軛梯度法

B:

Powell法

C:

D:

答案：C

9、【單選題】對于函數(shù)F（x）=x（2次方）（下標(biāo)1）+x（下標(biāo)1）x（下標(biāo)2）+x（2次

方）（下標(biāo)2），從初始點(diǎn)x（上標(biāo)（0））={1,0}（上標(biāo)T）出發(fā)，沿負(fù)梯度方向進(jìn)行一維搜

索，其最優(yōu)步長因子為

3/14

5/14

A:

7/14

B:

9/14

C:

答D:案：B

10、【單選題】內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法與外點(diǎn)罰函數(shù)法都可以處理有約束的極值問題，對于等式約束

問題

內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法不能處理等式約束問題，外點(diǎn)罰函數(shù)法能處理等式約束問題

內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法能處理等式約束問題，外點(diǎn)罰函數(shù)法不能處理等式約束問題

A:

內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法和外點(diǎn)罰函數(shù)法都能處理等式約束問題

B:

內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法和外點(diǎn)罰函數(shù)法都不能處理等式約束問題

C:

答D:案：A

11、【單選題】單元剛度矩陣不具備的特性是

奇異性

對稱性

A:

分塊性

B:

稀疏性

C:

答D:案：D

解析：單元剛度矩陣的特性包括：（1）奇異性；（2）對稱性；（3）分塊性。

12、【單選題】在有限元分析中，單元和節(jié)點(diǎn)劃分的多少不影響

求解時間

總體剛度矩陣的階數(shù)

A:

計算精度

B:

單元剛度矩陣的階數(shù)

C:

答D:案：D

13、【單選題】一結(jié)構(gòu)由一個平面三角形單元（1）和一個平面桁架桿單元（2）組成，如

圖所示，則在未引入支撐條件前的總體剛度矩陣為

4×4階矩陣

6×6階矩陣

A:

8×8階矩陣

B:

12×12階矩陣

C:

答D:案：C

14、【單選題】平面剛架桿單元的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣為T，平面桁架桿單元的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣為

t，以下說法正確的是

T為6×6階矩陣，t為2×4階矩陣

T為2×4階矩陣，t為6×6階矩陣

A:

T和t都為6×6階矩陣

B:

T和t都為2×4階矩陣

C:

答D:案：A

15、【單選題】在材料性質(zhì)相同的情況下，平面應(yīng)力問題的彈性矩陣為D，平面應(yīng)變問題的

彈性矩陣為d，則以下說法正確的是

D和d與單元的形狀有關(guān)

D和d的階數(shù)相同

A:

D和d與單元的尺寸有關(guān)

B:

D和d中零元素的個數(shù)不同

C:

答D:案：B

16、【單選題】今用100只燈泡進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量測試，當(dāng)使用到200小時時，仍有80只正常

使用；當(dāng)使用到400小時時，仍有40只正常使用；當(dāng)使用到500小時時，仍有30只正常使

用，則該產(chǎn)品在使用到400小時時的累積失效頻率為

0.2

0.4

A:

0.6

B:

0.8

C:

答D:案：C

17、【單選題】威布爾分布中，當(dāng)其參數(shù)γ>0時，表示

該產(chǎn)品開始使用時就存在失效的可能性

大多數(shù)元件和零件的失效模式

A:

該產(chǎn)品在工作前，即存儲期間已失效

B:

表示該產(chǎn)品有一段不失效的時間

C:

答D:案：D

18、【單選題】對于圖示的2/3表決系統(tǒng)，a、b、c各元件的可靠度均為R，則該系統(tǒng)的

可靠度為

3R（上標(biāo)2）-2R（上標(biāo)3）

3R（上標(biāo)3）-2R（上標(biāo)2）

A:

3R（上標(biāo)2）＋2R（上標(biāo)3）

B:

2R（上標(biāo)3）-3R（上標(biāo)2）

C:

答D:案：A

19、【單選題】在平均安全系數(shù)不變的情況下，由于強(qiáng)度（或應(yīng)力）的分散度增大，則零件

的可靠度

下降

增加

A:

不變化

B:

不確定

C:

D:

答案：A

解析：在平均安全系數(shù)不變的情況下，由于強(qiáng)度（或應(yīng)力）的分散度減小，則零件的可靠

度增大；強(qiáng)度（或應(yīng)力）的分散度增大，則零件的可靠度下降。

20、【單選題】對10組n=50的產(chǎn)品樣本進(jìn)行試驗，其中3組試驗結(jié)果的可靠度不在80％的

范圍內(nèi)，這時這個80％的可靠度的置信度為

20％

30％

A:

70％

B:

80％

C:

答D:案：C

21、【多選題】提高串聯(lián)系統(tǒng)可靠度的方法有

增加系統(tǒng)組成零部件的數(shù)目

提高系統(tǒng)組成零部件的可靠度

A:

減少系統(tǒng)組成零件的數(shù)目

B:

提高系統(tǒng)組成零部件的MTTF

C:

提高系統(tǒng)組成零部件的失效率

D:

答E:案：BCD

22、【多選題】在用Cohen-Sutherland算法列線段進(jìn)行線段剪裁時，如果線段兩個端點(diǎn)編

碼的邏輯乘的結(jié)果為零，則該線段

肯定位于窗口內(nèi)

可能跨越兩個區(qū)

A:

肯定位于窗口某邊界的同一側(cè)

B:

肯定不位于窗口內(nèi)

C:

可能跨越三個區(qū)

D:

答E:案：BCE

23、【多選題】對于所有非零向量X，若X（上標(biāo)T）MX<0，則二次型矩陣M是

對稱矩陣

非對稱矩陣

A:

三角矩陣

B:

負(fù)定矩陣

C:

正定矩陣

D:

答E:案：AD

24、【多選題】在進(jìn)行有限元分析時，采用同一種單元對結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散，如果節(jié)點(diǎn)的總數(shù)一

定，則節(jié)點(diǎn)編碼的具體編號排列不同，將影響

總體剛度矩陣的階數(shù)

求解時間

A:

總體剛度矩陣的帶寬

B:

求解精度

C:

最終求解結(jié)果

D:

答E:案：BC

25、【多選題】在可靠性設(shè)計中，常用的連續(xù)型隨機(jī)變量的分布函數(shù)有

指數(shù)分布

泊松分布

A:

威布爾分布

B:

正態(tài)分布

C:

對數(shù)正態(tài)分布

D:

答E:案：ACDE

26、【問答題】在消隱處理中“面的可見性測試”適用何種情況的測試?說明其具體測試方

法。

答案：“面的可見性測試”適用于單凸物體的自隱藏線和自隱藏面的消隱測試?！懊娴?/p>

可見性測試”也稱為法線方向測試。它利用面的法線矢量和視線矢量之間夾角的大小判別

面的可見性。欲判別某個面的可見性則先做該面的法線，法線矢量垂直于物體表面且指

向物體的外部為正方向；再從觀察者的視點(diǎn)處向該面引視線矢量，視線矢量從視點(diǎn)指向物

體方向為正方向；（1分）然后計算法線矢量和視線矢量的夾角：夾角大于90度，面可

見，夾角小于90度，面不可見。

27、【問答題】函數(shù)的Hessian，矩陣是如何定義的?如何利用Hessian矩陣判斷函數(shù)的極值?

答案：

28、【問答題】簡述可靠性設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計方法的區(qū)別。

答案：傳統(tǒng)設(shè)計是將設(shè)計變量視為確定性單值變量，并通過確定性函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。而可

靠性設(shè)計則將設(shè)計變量視為隨機(jī)變量，并運(yùn)用隨機(jī)方法對設(shè)計變量進(jìn)行描述和運(yùn)算。

29、【問答題】試簡述強(qiáng)度和應(yīng)力均為正態(tài)分布時，強(qiáng)度和應(yīng)力干涉的三種典型情況下的失

效率情況。

答案：強(qiáng)度和應(yīng)力均為正態(tài)分布時：強(qiáng)度和應(yīng)力干涉的三種典型情況為：（1）強(qiáng)度的

均值大于應(yīng)力的均值，這時的干涉概率，即不可靠度F小于50%。當(dāng)強(qiáng)度的均值減去應(yīng)力

的均值為一定值時，概率F的大小，隨強(qiáng)度和應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)差的增大而增大。常規(guī)設(shè)計的安

全系數(shù)大于1時屬于這種情況。該種情況下，還可能出現(xiàn)失效。（2）強(qiáng)度的均值等于

應(yīng)力的均值.此時，失效率F為50%。（3）強(qiáng)度的均值小于應(yīng)力的均值，此時安全系數(shù)

小于1，失效概率大于50%，零件仍具有一定的可靠度。

30、【問答題】說明在進(jìn)行有限元分析時，對剛架單元的非節(jié)點(diǎn)載荷的處理原理和計算方

法。

答案：（1）載荷移置原理將桿單元看成一根兩端都固定的梁，各自求出兩個固定端約

束反力；然后，將各固定端的約束反力變號，獲得各節(jié)點(diǎn)的等效載荷。（2）固定端反

力和反力矩的計算固定端反力和反力矩的計算直接利用材料力學(xué)中的公式計算。

31、【問答題】

答案：

32、【問答題】某系統(tǒng)由3個子系統(tǒng)串聯(lián)而成，要求連續(xù)工作58h內(nèi)系統(tǒng)可靠度為R（下標(biāo)

S）﹦0.95，各子系統(tǒng)的加權(quán)因子為E（下標(biāo)1）=0.8，E（下標(biāo)2）=0.7，E（下標(biāo)3）=1，各

子系統(tǒng)的工作時間為t（下標(biāo)1）﹦20，t（下標(biāo)2）﹦42，t（下標(biāo)3）﹦58，各子系統(tǒng)的基

本元件數(shù)為n（下標(biāo)1）﹦20，n（下標(biāo)2）﹦20，n（下標(biāo)3）﹦10。試用加權(quán)分配法確

定各子系統(tǒng)的可靠度。（保留4位小數(shù)）

答案：

33、【問答題】

答案：

34、【問答題】從點(diǎn)x（0）={1，0}（上標(biāo)T）出發(fā)，用Powell法求函數(shù)F（x）=x（2次

方）（下標(biāo)1）+2x（2次方）（下標(biāo)2）+3x（下標(biāo)1）x（下標(biāo)2）-4x（下標(biāo)1）+2的最優(yōu)

解。（注：僅計算到形成第一個共軛方向為止。）

答案：

35、【填空題】數(shù)據(jù)模型是指數(shù)據(jù)庫內(nèi)部數(shù)據(jù)的組織形式，常用的數(shù)據(jù)模型有三種，分別為

_____型、網(wǎng)絡(luò)型和關(guān)系型。

答案：層次

36、【填空題】控制和指揮整個CAD系統(tǒng)運(yùn)行并執(zhí)行實際運(yùn)算、邏輯分析的裝置稱為

_____。

答案：中央處理器（CPU）

37、【填空題】體素構(gòu)造法（CSG法）所要存儲的幾何模型信息是所用到的基本形體的類

型、_____參數(shù)和所用到的運(yùn)算過程。

答案：拼合

38、【填空題】優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型一般由_____、目標(biāo)函數(shù)和約束條件三個基本要素組

成