西工大《现代设计方法》作业机考参考答案.docx

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西工大《现代设计方法》作业机考参考答案

西工大2020年4月《现代设计方法》作业机考参考答案

试卷总分:

100得分:

要答案：

wangjiaofudao

一、单选题（共40道试题,共80分）

1.库恩塔克条件的几何意义是函数最优点的负梯度与约束条件的梯度（）。

A.矢量封闭

B.之和最大

C.之差最小

D.线性相关

正确答案:

2.多元函数在点附近偏导数连续，正定，则该点为的（）。

A.极大值点

B.极小值点

C.脐点

D.圆点

正确答案:

3.在描述机电设备中因局部失效而导致整体失效时，一般用（）。

A.正态分布

B.指数分布

C.威布尔分布

D.泊松分布

正确答案:

4.在任何一个单元内（）。

A.单元内任意点均符合位移模式

B.只有边界点符合位移模式

C.只有边界点和节点符合位移模式

D.只有节点符合位移模式

正确答案:

5.单元的位移模式指的是（）。

A.近似地描述单元内任一点的位移

B.精确地描述单元内任一点的位移

C.近似地描述弹性体内任一点的位移

D.精确地描述弹性体内任一点的位移

正确答案:

6.牛顿法（）。

A.可靠性高

B.收敛速度快

C.对初值要求不高

D.具有二次收敛性

正确答案:

7.在用0.618法求函数极小值的迭代运算中，为搜索区间［a,b］中的两点，函数值分别记为。

已知。

在下次搜索区间中，应作如下符号置换（）。

正确答案:

8.下列优化方法中，不需计算迭代点一阶导数和二阶导数的是（）。

A.牛顿法

B.复合形法

C.DFP法

D.BFGS法

正确答案:

9.混合惩罚函数的特点是（）。

A.适合处理等式约束优化问题

B.搜索过程在可行域外

C.适合处理不等式约束优化问题

D.可以处理等式和不等式约束的优化问题

正确答案:

10.威布尔分布中，位置参数小于零意味着零件（）。

A.使用一段时间后才出现失效

B.刚一开始使用就失效

C.使用之前就已经有部分零件失效

D.工作状态将极不可靠

正确答案:

11.0.618法在迭代运算的过程中，区间的缩短率是（）。

A.任意变化的

B.不变的

C.逐渐变大

D.逐渐变小

正确答案:

12.Ansys有限元分析软件采用（）进行分析。

A.交互式

B.非交互式

C.交互式和非交互式

D.交互式或非交互式

正确答案:

13.若组成系统的诸零件的失效相互独立，但只有某一个零件处于工作状态，当它出现故障后，其它处于待命状态的零件立即转入工作状态。

这种系统称为（）。

A.串联系统

C.非工作冗余系统

D.工作冗余系统

正确答案:

14.半斜带宽矩阵r行s列的元素对应于竖带矩阵元素（）。

A.r行s列

B.r行s-r列

C.r行s-r+1列

D.r行s-r-1列

正确答案:

15.机械零件的失效率曲线没有明显的（）。

A.早期失效期

B.偶然失效期

C.耗损失效期

D.无法判定

正确答案:

16.设一电力系统有100台相同的电机组成，每台电机的故障率为2%，如果系统中电机失效数符合泊松分布，则系统恰好有4台电机失效的概率是（）。

A.0.090

B.0.182

C.0.091

D.0.008

正确答案:

17.对于目标函数受约束于的最优化设计问题，外点法惩罚函数的表达式是（）。

正确答案:

18.在一平面桁架中，节点3处铅直方向位移为已知，若用置大数法引入支承条件，则应将总体刚度矩阵中的（）。

A.第3行和第3列上的所有元素换为大数A

B.第3行和第3列上的所有元素换为零

C.第6行第6列上的对角线元素乘以大数A

D.第6行和第6列上的所有元素换为零

正确答案:

19.单元刚度矩阵元素的局部编码与其在系统总体刚度矩阵中的位置（）。

A.有关

B.无关

C.关系不大

D.有时有关，有时无关

正确答案:

20.在图示约束极小化优化问题中，最优点为（）。

A.D

B.C

C.B

D.A

正确答案:

21.标准正态分布的数学期望和标准差为（）。

正确答案:

22.现有某种产品件，工作五年失效4件，工作六年失效7件，则该产品的平均失效密度为（）/年。

A.0.034

B.0.03

C.0.033

D.0.0312

正确答案:

23.简化设计可以提高产品的（）。

A.固有可靠度

B.提高维修次数

C.增加成本

D.降低产品可靠度

正确答案:

24.下列特性中，梯度法不具有的是（）。

A.二次收敛性

B.要计算一阶偏导数

C.对初始点的要求不高

D.只利用目标函数的一阶偏导数值构成搜索方向

正确答案:

25.已知，则在点处的梯度为（）。

正确答案:

26.Powell改进算法是一种（）。

A.一维搜索方法

B.处理约束问题的优化方法

C.利用海森矩阵求解的无约束优化方法

D.利用梯度求解的无约束优化方法

正确答案:

27.在单峰搜索区间内，取一点，用二次插值法计算得（在内），若，并且其函数值，则取新区间为（）。

正确答案:

28.对于二次函数，若为其驻点，则为（）。

A.无穷大

B.零

C.正值

D.负值

正确答案:

29.在约束优化方法中，容易处理含等式约束条件的优化设计方法是（）。

A.可行方向法

B.外点罚函数法

C.内点罚函数法

D.复合形法

正确答案:

30.桁架系统中任何一个单元的（）。

A.位移为常数

B.力为常数

C.温度为常数

D.力矩为常数

正确答案:

31.下列应力与强度均属正态分布，可靠度最低的是（）。

正确答案:

32.若强度的概率密度函数为，则知其分布为（）。

A.正态分布

B.指数分布

C.对数正态分布

D.威布尔分布

正确答案:

33.串联系统的可靠度随着元件数的增加而（）。

A.增加

B.减少

C.先增加再减少

D.先减少再增加

正确答案:

34.对于目标函数受约束于的最优化设计问题，用外点罚函数法求解时，其惩罚函数表达式为（）。

正确答案:

35.对于每节点具有三个位移分量的杆单元，两节点局部码为1，2，总码为4和3，则其单元刚度矩阵中的元素k12应放入总体刚度矩阵［K］的（）。

A.第1行第2列上

B.第10行第11列上

C.第4行第6列上

D.第4行第3列上

正确答案:

36.刚架三维结构分析中节点自由度等于（）。

A.3

B.4

C.5

D.6

正确答案:

37.内点罚函数，在其无约束极值点逼近原目标函数的约束最优点时，惩罚项中（）。

正确答案:

38.表示机电设备的一般失效曲线（浴盆曲线）中，偶然失效期的失效密度服从（）。

A.威布尔分布

B.泊松分布

C.正态分布

D.指数分布

正确答案:

39.约束极值点的库恩—塔克条件为，当约束条件和，则应为（）。

A.等式约束数目

B.不等式约束数目

C.起作用的等式约束数目

D.起作用的不等式约束数目

正确答案:

40.为定义在n维欧氏空间中凸集D上的具有连续二阶偏导数的函数，若正定，则称为定义在凸集D上的（）。

A.凸函数

B.凹函数

C.严格凸函数

D.严格凹函数

正确答案:

二、多选题（共10道试题,共20分）

1.当零件强度和应力均为正态分布时，提高零件可靠度的措施有（）。

A.提高强度的标准差

B.降低强度的标准差

C.提高应力的标准差

D.降低应力的标准差E.增加强度的均值

正确答案:

2.单元刚度矩阵元素的值与单元（）有关。

A.形状

B.节点数

C.节点自由度

D.物理性质

E.化学性质

正确答案:

3.元件之间连接的基本方式有（）等。

A.串联

B.并联

C.待机

D.表决

E.混合

正确答案:

4.下面给出的数学模型中，属于线性规划的有（）。

正确答案:

5.下面关于梯度法的一些说法，正确的是（）。

A.只需求一阶偏导数

B.在接近极小点位置时收敛速度很快

C.在接近极小点位置时收敛速度很慢

D.梯度法开始时的步长很小，接近极小点时的步长很大

E.当目标函数的等值线为同心圆时，任一点处的负梯度都是全域的最速下降方向

正确答案:

6.余度技术可以采用（）。

A.并联方式

B.表决方式

C.备用方式

D.交叉方式

E.直接方式

正确答案:

7.提高有限元计算精度的方法有（）。

A.提高单元阶次

B.增加单元数量

C.规则单元形状

D.接近实际的边界条件

E.减小计算规模

正确答案:

8.下述矩阵中，正定矩阵为（）。

正确答案:

9.能处理含等式约束条件的有约束设计优化方法有（）。

A.Powell法

B.变尺度法

C.内点罚函数法

D.外点罚函数法

E.混合罚函数法

正确答案:

10.无约束优化方法有（）法。

A.梯度

B.0.618

C.牛顿法

D.坐标轮换法

E.鲍威尔法

正确答案:

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