2024年高等教育工學(xué)類自考-02200現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法考試近5年真題集錦（頻考類試題）帶答案

（圖片大小可自由調(diào)整）2024年高等教育工學(xué)類自考-02200現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法考試近5年真題集錦（頻考類試題）帶答案第I卷一.參考題庫(共100題)1.建立數(shù)學(xué)模型有哪三個(gè)基本步驟？2.固定視區(qū)參數(shù)、放大窗口，則顯示的圖形將（）。3.平面桁架結(jié)構(gòu)中的桿單元，在局部坐標(biāo)系下的單元位移分量個(gè)數(shù)為（）A、2B、4C、6D、84.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、0.9995.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6.平面剛架單元的剛度矩陣與下列因素?zé)o關(guān)的是（）A、材料的彈性模量B、桿件的橫截面面積C、桿件的長(zhǎng)度D、材料的泊松化7.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8.在有限元分析時(shí)，何謂對(duì)稱結(jié)構(gòu)？一般如何處理？9.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10.平面剛架結(jié)構(gòu)中的桿單元，單元?jiǎng)偠染仃嚨碾A數(shù)為（）A、2*2B、3*3C、4*4D、6*611.在CAD使用中，為了方便定義圖形通常采用不同坐標(biāo)系，在以下坐標(biāo)系中，坐標(biāo)系的定義域是連續(xù)且無界的是（）A、世界坐標(biāo)系B、顯示器坐標(biāo)系C、規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系D、繪圖儀坐標(biāo)系12.優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型的基本組成要素是（）A、設(shè)計(jì)變量，目標(biāo)函數(shù)，約束條件B、設(shè)計(jì)變量，目標(biāo)函數(shù)C、設(shè)計(jì)空間，目標(biāo)函數(shù)，約束條件D、設(shè)計(jì)變量，約束條件13.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14.簡(jiǎn)述求解優(yōu)化問題的圖解法基本步驟。15.傳統(tǒng)CAD涉及以哪些基礎(chǔ)技術(shù)？16.在以樣本數(shù)據(jù)估計(jì)母體可靠度時(shí)，如果a變大，則估計(jì)的可靠性（）A、降低B、不變C、增大D、無法判斷17.在CAD作業(yè)過程中，人與計(jì)算機(jī)必須密切合作，在以下幾個(gè)方面中人起主導(dǎo)作用的是（）A、邏輯控制B、信息存儲(chǔ)與檢索C、分析與計(jì)算D、圖形處理與作圖18.簡(jiǎn)述可靠性的重要意義。19.對(duì)于n維優(yōu)化問題，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)20.在現(xiàn)有的有限元分析程序中，其前處理程序一般包含哪些主要功能？21.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。22.按照強(qiáng)度一應(yīng)力干涉理論，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，當(dāng)零件的平均安全系數(shù)為1時(shí)，零件的可靠度為（）。23.某產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布，若知其失效率λ＝0.002，則該產(chǎn)品的平均壽命為（）A、200B、1000C、500D、200024.試簡(jiǎn)述編碼剪裁（Cohen-Sutherland）算法的基本原理。25.功能元優(yōu)選原則是怎樣的。26.單元?jiǎng)偠染仃囁哂械墓餐匦允鞘裁?？解釋產(chǎn)生這些特性的力學(xué)上的原因。27.下降迭代算法的收斂準(zhǔn)則有哪些？28.機(jī)電產(chǎn)品零件失效率曲線有（）區(qū)域、正常工作區(qū)域、（）區(qū)域。29.已知變換矩陣，則圖形將在（）A、X方向放大2倍B、Y方向放大2倍C、X方向平移2D、Y方向平移230.平面剛結(jié)構(gòu)中，某單元局部編碼依次對(duì)應(yīng)的總體編碼為3，11，則單元?jiǎng)偠染仃囍械脑豄53應(yīng)放人總體剮度矩陣中的（）A、9行32列B、32行9列C、8行33列D、33行18列31.可靠性分配需考慮哪些因素？32.現(xiàn)代設(shè)計(jì)所指的全新理論與方法是什么？33.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。34.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。35.海賽（Hessian）矩陣36.機(jī)械系統(tǒng)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的3種實(shí)現(xiàn)策略分別是（）、（）、（）。37.按目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)的性質(zhì)可分（）和（）。38.對(duì)于平面剛架問題，如何將整體坐標(biāo)系的單元?jiǎng)偠燃蔀榭傮w剛度矩陣？39.在進(jìn)行圖形處理時(shí)，為什么要引入規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系？40.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。41.簡(jiǎn)述有限元分析結(jié)果的后處理。42.試述方向?qū)?shù)與梯度的關(guān)系。43.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法指的是？主要包括哪些？44.下列設(shè)備不屬于CAD作業(yè)輸入設(shè)備的，有（）A、繪圖儀B、鍵盤C、數(shù)字化儀D、光筆45.下列特性中，梯度法不具有的是（）A、二次收斂性B、要計(jì)算一階偏導(dǎo)數(shù)C、對(duì)初始點(diǎn)的要求不高D、只利用目標(biāo)函數(shù)的一階偏導(dǎo)數(shù)值構(gòu)成搜索方向46.梯度法與變尺度法所具有的收斂性分別為（）A、一次收斂性.一次收斂性B、二次收斂性.二次收斂性C、一次收斂性.二次收斂性D、二次收斂性.一次收斂性47.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（）。48.可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括（）和（）。49.建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型的基本步驟。50.梯度法的基本原理和特點(diǎn)是什么？試寫出其流程。51.對(duì)于三分之二表決系統(tǒng)而言，下列說法正確的有（）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452.單元?jiǎng)偠染仃嚨耐茖?dǎo)是有限元方法中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般可采用直接法、變分法和（）法來確定。53.一隔行掃描光柵顯示器的水平掃描頻率為15600Hz，垂直掃描頻率為50Hz，則該顯示器垂直方向上的水平掃描線數(shù)為（）A、50條B、312條C、614條D、15600條54.工程數(shù)據(jù)處理中，使用線性插值法完成（）A、一元插值B、二元插值C、曲線擬合D、曲線繪制55.有限元分析中，為什么要引入支撐條件？56.請(qǐng)寫出梯度法的迭代公式。57.在消隱處理中，當(dāng)進(jìn)行平面可見性測(cè)試時(shí)，若該面可見，則該平面的法線矢量與視線矢量之間的夾角（）A、小于90°B、大于90°C、小于180°D、大于180°58.寫出n元函數(shù)的海賽矩陣。59.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60.CAD的外部設(shè)備要通過各種接口與計(jì)算機(jī)相連，以下設(shè)備一般是通過標(biāo)準(zhǔn)接口RS-232C與計(jì)算機(jī)相連的是（）A、顯示器B、掃描儀C、數(shù)字化儀D、鍵盤E、打印機(jī)61.對(duì)比傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的區(qū)別。62.簡(jiǎn)述庫恩—塔克（K-T）條件。63.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。64.消隱算法中的基本測(cè)試方法有哪些？各適合哪些方面的測(cè)試？65.在消陰處理中，進(jìn)行極大／極小檢驗(yàn)，如果兩個(gè)物體的投影不滿足極大／極小條件，則兩個(gè)物體之間（）A、相互完全遮擋B、部分相互遮擋C、相互不遮擋D、遮擋關(guān)系不確定66.什么是約束條件？約束條件和可行域有何關(guān)系？67.簡(jiǎn)述平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問題的區(qū)別。68.等值線有哪些特點(diǎn)？69.某剛架單元兩節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的總體編碼為5和3，則局部座標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠认禂?shù)k在總體剛度矩陣中的位置為（）A、第5行第3列B、第14行第3列C、第5行第14列D、第14行第14列70.優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型通式。71.在平面應(yīng)變問題中，沿軸線方向（）A、應(yīng)變、應(yīng)力都為零B、應(yīng)力為零，但應(yīng)變不為零C、應(yīng)變?yōu)榱?，但?yīng)力不為零D、應(yīng)變、應(yīng)力都不為零72.在內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法中，初始罰因子的大小對(duì)優(yōu)化計(jì)算過程有何影響？73.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。74.參數(shù)化繪圖在定義圖形時(shí)關(guān)鍵是利用了圖形的（）A、相似性B、多樣性C、個(gè)別性D、特殊性75.通過矩形窗口與矩形視區(qū)的匹配，可以實(shí)現(xiàn)圖形的（）A、放大B、縮小C、鍺切D、搖視E、平移76.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77.標(biāo)準(zhǔn)件的特性文件給出了為生成圖形所必須的全部幾何參數(shù)，為了具體產(chǎn)生圖形還需要進(jìn)一步說明標(biāo)準(zhǔn)件的顯示等級(jí)、（）和組裝方式等。78.有限元分析過程中，如何決定單元數(shù)量？79.有限元分析過稱中，如何決定單元數(shù)量？80.如何理解強(qiáng)度一應(yīng)力干涉理論中應(yīng)力與強(qiáng)度的含義？81.內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法的特點(diǎn)是（）A、能處理等式約束問題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82.表征相容關(guān)系的方式是。83.多元函數(shù)在點(diǎn)取得最小值的充要條件是。84.請(qǐng)寫出梯度法的迭代的步驟。85.單元?jiǎng)偠染仃嚲哂袑?duì)稱性、（）性和奇異性。86.可靠度是對(duì)產(chǎn)品可靠性的（）度量。87.某系統(tǒng)由3個(gè)子系統(tǒng)串聯(lián)組成，若該系統(tǒng)的可靠度為0.729，且每個(gè)子系統(tǒng)的可靠度相等，則該子系統(tǒng)的可靠度為（）A、0.8B、0.9C、0.95D、188.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。89.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)90.簡(jiǎn)述三維建模中線框模型的特點(diǎn)。91.Powell法在每一輪形成新的搜索方向時(shí)會(huì)存在何種問題導(dǎo)致不收斂？如何修正？92.對(duì)于n維正定二次函數(shù)，沿一組共軛方向依次作一維搜索，當(dāng)達(dá)到極值點(diǎn)時(shí)，最多需要搜索（）A、n＋1次B、n次C、n－1次D、2n次93.梯度方向是指（）增長(zhǎng)最快的方向。94.畫出梯度法流程圖。95.世界坐標(biāo)系是一個(gè)符合右手定則的直角坐標(biāo)系，世界坐標(biāo)系也稱為（）坐標(biāo)系。96.在有限元分析中，對(duì)結(jié)構(gòu)劃分的單元數(shù)是否越多越好？為什么？97.將平面圖形沿X方向平移10個(gè)單位，沿Y方向平移15個(gè)單位，其坐標(biāo)變換矩陣為（）A、B、C、D、98.三維圖形變換矩陣中，[lmn]表示產(chǎn)生（）A、比例變換B、對(duì)稱變換C、錯(cuò)切變換D、平移變換99.簡(jiǎn)述強(qiáng)度—應(yīng)力干涉理論中“強(qiáng)度”和“應(yīng)力”的含義，試舉例說明之。100.有限元法在工程應(yīng)用中主要解決的三類問題的是（），特征值問題，（）。第I卷參考答案一.參考題庫1.參考答案： 1、識(shí)別要確定的未知變量，并用袋鼠符號(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)別問題的約束條件或限制，并將它們表示成未知變量的線性或非線性的等式或不等式組。2.參考答案：縮小3.參考答案：A4.參考答案：A5.參考答案：C6.參考答案：D7.參考答案：B,E8.參考答案： 當(dāng)結(jié)構(gòu)的幾何形狀、尺寸、載荷和約束條件對(duì)稱于某一平面（對(duì)平面問題對(duì)稱于某一直線），其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力及位移也對(duì)稱于該平面（線），這類結(jié)構(gòu)稱為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 對(duì)于對(duì)稱結(jié)構(gòu)一般按如下方法處理：當(dāng)對(duì)稱結(jié)構(gòu)只有一個(gè)對(duì)稱平面（線）時(shí)，只研究它的一半。若對(duì)稱結(jié)構(gòu)有兩個(gè)相互垂直的對(duì)稱平面（線）時(shí)，則只研究它的四分之一。9.參考答案：B10.參考答案：D11.參考答案：A12.參考答案：A13.參考答案：D14.參考答案：圖解法的基本步驟是：首先確定設(shè)計(jì)空間；再作出約束可行域；畫出目標(biāo)函數(shù)的一簇等值線；最后根據(jù)等值線與可行域的相互關(guān)系確定最優(yōu)點(diǎn)。15.參考答案： 1、處理技術(shù)，如自動(dòng)繪圖，幾何建模，圖形仿真及其他圖形輸入，輸出技術(shù)。 2、分析技術(shù)，如限元分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)及面向各種專業(yè)的工程分析等。 3、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術(shù)，如數(shù)據(jù)庫管理，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范及接口技術(shù)等。 4、文檔處理技術(shù)，如文檔制作，編輯及文字處理等。 5、軟件設(shè)計(jì)技術(shù)，如窗口界面設(shè)計(jì)，軟件工具，軟件工程規(guī)范等。16.參考答案：A17.參考答案：A18.參考答案： 可靠性的有以下重要意義： 1、提高產(chǎn)品的可靠性，可以防止故障和事故的發(fā)生； 2、提高產(chǎn)品的可靠性，能使產(chǎn)品總的費(fèi)用降低； 3、提高產(chǎn)品的可靠性，可以減少停機(jī)時(shí)間，提高產(chǎn)品可用率； 4、對(duì)于企業(yè)來說，提高產(chǎn)品的可靠性，可以改善企業(yè)信譽(yù)，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)大產(chǎn)品銷路，從而提高經(jīng)濟(jì)效益； 5、提高產(chǎn)品的可靠性，可以減少產(chǎn)品責(zé)任賠償案件的發(fā)生，以及其他處理產(chǎn)品事故費(fèi)用的支出，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。19.參考答案：C20.參考答案： 1、單元的自動(dòng)分割生成網(wǎng)格。 2、單元和節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)優(yōu)化編碼實(shí)現(xiàn)帶寬最小。 3、各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值確定。 4、可以使用圖形系統(tǒng)顯示單元分割情況。21.參考答案： 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。22.參考答案：0.523.參考答案：C24.參考答案： 將窗口的四個(gè)邊界向兩邊延伸，把平面分成9個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域用四位二進(jìn)制表示； 線段的端點(diǎn)落在哪個(gè)區(qū)域則端點(diǎn)的編碼就與該區(qū)的編碼相同； 如果線段兩端點(diǎn)的編碼都為“0000”，則線段位寺窗口內(nèi)；如果線段兩端點(diǎn)編碼的邏輯乘不為“0000”，則線段位于窗口外； 如果線段不能用上述方法測(cè)試決定，則將線段分割，然后用上述方法判斷。25.參考答案：①相容性：各功能元必須相容，否則不予組合。 ②優(yōu)先選用分功能較佳的解。 ③剔除不滿足設(shè)計(jì)要求和約束的解或不滿意的解。26.參考答案： 單元?jiǎng)偠染仃嚭涂傮w剛度矩陣所具有的共同特性：對(duì)稱性和奇異性。 具有對(duì)稱性是因?yàn)椴牧狭W(xué)中的位移互等定理：對(duì)于一個(gè)構(gòu)件，作用在點(diǎn)j的力引起i點(diǎn)的撓度等于同樣大小的力作用在i點(diǎn)而引起j點(diǎn)的撓度。 具有奇異性是因?yàn)閱卧蚪Y(jié)構(gòu)在沒有約束之前，除本身產(chǎn)生彈性變形外，還可以做任意的剛體位移。27.參考答案： 下降迭代算法的收斂準(zhǔn)則有： （1）點(diǎn)距準(zhǔn)則：相鄰兩迭代點(diǎn)的距離來判斷； （2）值差準(zhǔn)則：相鄰兩迭代點(diǎn)的函數(shù)值之差來判斷； （3）梯度準(zhǔn)則：梯度的模長(zhǎng)判斷。28.參考答案：早期失效；功能失效29.參考答案：B30.參考答案：B31.參考答案： 可靠性分配考慮的因素： 1、子系統(tǒng)復(fù)雜程度的差別； 2、子系統(tǒng)重要程度的差別； 3、子系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的差別； 4、子系統(tǒng)任務(wù)時(shí)間的差別； 5、子系統(tǒng)研制周期的差別。32.參考答案：包括有限元法、并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模糊理論及智能設(shè)計(jì)等。33.參考答案：尺寸34.參考答案：n35.參考答案：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。36.參考答案：耦合優(yōu)化策略；分解協(xié)調(diào)優(yōu)化策略；分散優(yōu)化策略37.參考答案：線性規(guī)劃；非線性規(guī)劃38.參考答案：基本思想：根據(jù)疊加原理，利用集成的方法，求出總體剛度矩陣。集體步驟如下： （1）對(duì)于一個(gè)n個(gè)節(jié)點(diǎn)的平面鋼架結(jié)構(gòu)，將總體剛度矩陣[K]劃分成n×n個(gè)子區(qū)間，然后按節(jié)點(diǎn)總碼的順序進(jìn)行編號(hào)； （2）將整體坐標(biāo)系中單元?jiǎng)偠染仃嚨母髯泳仃嚕鶕?jù)其下標(biāo)的兩個(gè)總碼對(duì)號(hào)入座，寫在總體剛度矩陣相應(yīng)的子區(qū)間內(nèi)； （3）同一子區(qū)間內(nèi)的子矩陣相加，成為總體剛度矩陣中相應(yīng)的子矩陣，從而集成總體剛度矩陣。39.參考答案： （1）由于用戶的圖形是定義在世界坐標(biāo)系里，而圖形的輸出是定義在設(shè)備坐標(biāo)系里。不同的圖形設(shè)備具有不同的設(shè)備坐標(biāo)系且其工作范圍也不相同。 （2）為了便于圖形處理，有必要定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，引入與設(shè)備無關(guān)的規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系，采用一種無量綱的單位代替設(shè)備坐標(biāo)，當(dāng)輸出圖形時(shí)，再轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)備坐標(biāo)。 （3）規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系的取值范圍是左下角（0，0），右上角（1，1），其工作范圍為0～1。40.參考答案：三維空間41.參考答案：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顯示。42.參考答案： 函數(shù)在一點(diǎn)的梯度是函數(shù)在該點(diǎn)變化率的全面描述。當(dāng)方向S與梯度的夾角為零時(shí)，方向?qū)?shù)達(dá)到最大值；這時(shí)梯度的模就是函數(shù)的最大變化率，此方向稱之為梯度方向，函數(shù)在給定點(diǎn)的梯度方向必定是該點(diǎn)等值線或等值面的法線方向。當(dāng)方向S與點(diǎn)X（k）的梯度相垂直時(shí)，函數(shù)在該點(diǎn)沿S的方向?qū)?shù)等于零，即，這說明方向S位于該點(diǎn)等值線的切線上或等值面的切平面內(nèi)。因此函數(shù)在一點(diǎn)的梯度方向是該點(diǎn)上方向?qū)?shù)最大的方向，或者說函數(shù)值增長(zhǎng)得最快的方向。43.參考答案：是指計(jì)算機(jī)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用后，從20世紀(jì)60年代以來在設(shè)計(jì)領(lǐng)域出現(xiàn)的設(shè)計(jì)理論和方法。主要包括：設(shè)計(jì)方法學(xué)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元法、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、人工神經(jīng)元算法、遺傳算法、智能工程、價(jià)值工程、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、人機(jī)工程、并行設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、相似性設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)、、反求工程。44.參考答案：A45.參考答案：A46.參考答案：C47.參考答案：A類48.參考答案：可靠性預(yù)測(cè)；可靠性分配49.參考答案：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。50.參考答案：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，剛開始收斂速度較快，在接近極小位置時(shí)收斂速度很慢。 51.參考答案：A,B,D52.參考答案：加權(quán)殘值53.參考答案：B54.參考答案：A55.參考答案：總體剛度矩陣[K]，它是節(jié)點(diǎn)力矢量[F]與節(jié)點(diǎn)位移矢量[Φ]之間的轉(zhuǎn)移矩陣[K][Φ]=[F]結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣是一個(gè)奇異矩陣，她的逆矩陣不存在，因而從式中無法求得各節(jié)點(diǎn)的位移矢量。因?yàn)?，沒有任何約束的結(jié)構(gòu)運(yùn)算是一個(gè)懸空結(jié)構(gòu)，可以在空間坐剛體運(yùn)動(dòng)。這是，即使各節(jié)點(diǎn)力量是已知的，各節(jié)點(diǎn)位移矢量也不存在唯一確定的解。所以，還必須引入支撐條件。56.參考答案：57.參考答案：B58.參考答案：59.參考答案：C60.參考答案：B,C61.參考答案：62.參考答案：是多元函數(shù)取得約束極值的必要條件，既可以用來作為約束極值點(diǎn)的判別條件，又可以用來直接求解比較簡(jiǎn)單的約束優(yōu)化問題。但K-T條件不是多元函數(shù)取得約束極值的充分條件。只有當(dāng)目標(biāo)函數(shù)f（x）為凸函數(shù)，且所有約束函數(shù)也都是凸函數(shù)時(shí)，即為凸規(guī)劃問題時(shí)，其局部?jī)?yōu)點(diǎn)就是全局優(yōu)點(diǎn)，則庫恩—塔克條件才是該極值存在的充要條件。63.參考答案： 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)重來分配可靠度的。 2、等同分配法沒有考慮各子系統(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。64.參考答案： 基本測(cè)試方法有： 1、面的可見性測(cè)試、最大最小測(cè)試、包含性測(cè)試和深度測(cè)試。 2、面的可見性測(cè)試適合于單凸物體的自隱藏面和自隱藏線的測(cè)試。 3、最大最小測(cè)試用來檢查兩個(gè)多邊形是否重疊。 4、包含性測(cè)試用來檢查一個(gè)給定的點(diǎn)是否位于給定的多邊形內(nèi)。 5、深度測(cè)試是用來測(cè)定一個(gè)物體遮擋其它物體的基本方法。65.參考答案：D66.參考答案： 設(shè)計(jì)變量的取值范圍有限制或必須滿足一定的條件，對(duì)設(shè)計(jì)變量取值的限制稱為約束條件。 不等式約束條件將設(shè)計(jì)空間劃分為可行域和非可行域，設(shè)計(jì)方案只能在可行域內(nèi)選取。 等式約束條件只允許設(shè)計(jì)方案在可行域的等式約束線（或面）上選取。67.參考答案：（1）應(yīng)力狀態(tài)不同：平面應(yīng)力問題中平板的厚度與長(zhǎng)度、高度相比尺寸小很多，所受的載荷都在平面內(nèi)并沿厚度方向均勻分布，可以認(rèn)為沿厚度方向的應(yīng)力為零。平面應(yīng)變問題中由于Z項(xiàng)尺寸大，該方向上的變形時(shí)被約束住的，沿Z項(xiàng)的應(yīng)變?yōu)榱?。?）彈性矩陣不同：將平面應(yīng)力問題彈性矩陣中的E換成E/（1-u2）、把u換成u/（1-u），就成為平面應(yīng)變問題的彈性矩陣。68.參考答案：不同值的等值線不相交；除極值點(diǎn)外，等值線在設(shè)計(jì)空間內(nèi)不會(huì)中斷；等值線反映了目標(biāo)函數(shù)的變化規(guī)律，愈內(nèi)層的等值線，其函數(shù)值愈小，其中心點(diǎn)為極值點(diǎn)；等值線間隔越密，表示該處函數(shù)變化率越大；極值點(diǎn)附近的等值線近似橢圓族，極值點(diǎn)為中心點(diǎn)。69.參考答案：D70.參考答案：71.參考答案：C72.參考答案：在內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法，若初始罰因子選得過小，則迭代點(diǎn)有跑出可行域的危險(xiǎn)，使優(yōu)化過程失敗；若初始罰因子選得