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1、第五章 约束优化方法1. 约束随机方向搜索法2. 复合形法3. 惩罚函数法第六章 多目标函数优化方法简介1. 主要目标法2. 统一目标法3. 分层序列法第七章 优化设计实例1. 优化设计的一般步骤2. 优化设计实例的建模方法第八章 可靠性设计概述1. 可靠性设计的基本概念2. 可靠性设计的特点和方法第九章 可靠性的数理基础1. 可靠性的特征量2. 可靠性常用的概率分布第十章 系统可靠性设计1. 系统可靠性模型2. 系统可靠性预计3. 系统可靠性分配第十一章 可靠性设计方法1. 机械零件可靠性设计的基本理论2. 降额设计方法3. 简化设计方法第十二章 机电产品造型设计1. 人机工程学2. 产品色

2、彩设计方法第十三章 工程遗传算法1. 遗传算法的基本原理2. 遗传算法的计算步骤第十四章 虚拟设计1. 虚拟现实技术的基本概念2. 虚拟概念设计方法3. 虚拟装配设计方法第十五章 并行设计1. 并行设计的基本概念2. 并行设计的关键技术第十六章 绿色设计1. 绿色设计的主要内容2. 绿色设计的特点3. 绿色产品设计的关键技术与方法第十七章 常用工程软件1. CAD/CAM软件2. 工程分析软件第二部分 复习题练习一、单项选择题1. 机械工程中的优化问题多属于（ C ）问题。 A. 线性规划 B. 无约束 C. 约束非线性规划 D. 无约束线性规划2. 优化过程中，设计变量的取值一般应该约束在（

3、 B ）。A. 可行域外 B. 可行域内 C. 非可行域 D. 非可行点上3. 优化设计的自由度是指（ A ）。A. 设计空间的维数 B. 可选优化方法数 C. 目标函数 D. 约束条件数4. 下列无约束优化方法中，属于直接法的是（ A ）。A. 坐标轮换法 B. 梯度法 C. 牛顿法 D. 变尺度法5. 在单峰区间a，b内任取两点a1、a2，若函数值F（a1）F（a2），则缩小后的区间为（ B ）。A. a，a1 B. a1，b C. a1，a2 D. a，a26. 利用黄金分割法选取内分点原则是每次舍去的区间是原区间的（ C ）倍。A. 0.618 B. 0.5 C. 0.382 D. 0

4、.757. 在设计空间内，对于二维问题，目标函数值相等点的连线构成了（ A ）。A. 等值线 B. 等值面 C. 等值超曲面 D. 同心椭圆族8. （ D ）不是优化设计问题数学模型的基本要素。A. 设计变量 B. 约束条件 C. 目标函数 D. 最佳步长9. 下列关于内点惩罚函数法的叙述错误的是（ B ）。A. 惩罚因子是不断递减的正值 B. 可用来求解含不等式约束和等式约束的最优化问题 C. 初始点应选择一个离约束边界较远的点 D. 初始点必须在可行域内10. 优化设计的数学模型中，设计变量是一组（ B ）的基本参数。A. 相互依赖 B. 相互独立 C. 互为因果关系 D. 相互约束11.

5、 在0.618法迭代运算的过程中，迭代区间不断缩小，其区间缩小率在迭代的过程中（ B ）。A. 逐步变小 B. 不变 C. 逐步变大 D. 不确定12. 在以下方法中，可以用来处理有约束优化问题的间接法是（ A ）。A. 惩罚函数法 B. 复合形法 C. 梯度法 D. 牛顿法13. 多维无约束优化方法有多种，（ D ）不属于其中的方法。A. 最速下降法 B. 牛顿法 C. DFP变尺度法 D. 黄金分割法14. 为了确定函数的单峰区间，可按照一定规律给出若干试算点，比较其函数值大小，直到找到相邻三点的函数值按（ A ）变化的区间为止。A. 高-低-高 B. 高-低-低 C. 低-高-低 D.

6、低-低-高15. 内点法与外点法都可以处理约束优化问题，对于等式约束（ A ）。A. 内点法不能处理，外点法能处理 B. 内点法和外点法都能处理 C. 内点法和外点法都不能处理 D. 内点法能处理，外点法不能处理16. 为了克服复合形法容易产生退化的特点，对于n维问题来说，复合形顶点数k应（ D ）。A. k2n C. k4n D. n+1k2n17. 为了确定单峰区间，进行前进试算时，为了（ B ）可将步长增加一定的倍数。A. 提高精度 B. 加速计算 C. 执行标准 D. 重复计算18. 在设计空间内，对于三维以上问题，目标函数值相等点的连线，构成了（ D ）。A. 等值域 B. 等值线

7、C. 等值面 D. 等值超曲面19. 优化问题数学模型的基本组成要素是（ A ）。A. 设计变量，目标函数，约束条件 B. 设计变量，目标函数 C. 设计空间，目标函数，约束条件 D. 设计变量，约束条件20. 当设计变量数目（ D ）时，该设计问题称为大型优化问题。A. n10 B. n1050 C. n50 D. n5021. 某产品的可靠度为0.9，则该零件累积失效概率为（ B ）。A. 0.5 B. 0.1 C. 0.9 D. 不能确定22. 在电子产品的失效率曲线上，由于设计、制造、储存、运输等过程形成的缺陷造成的失效属于（ A ）。A. 早期失效期 B. 偶然失效期 C. 耗损失效

8、期 D. 不能确定23. 在电子产品的失效率曲线上，失效率处于一个较低水品，且基本稳定，则属于（ B ）。24. 电器元件或系统的失效密度函数一般服从 （ B ）。A. 正态分布 B. 指数分布 C. 威布尔分布 D. 对数正态分布25. 标准正态分布的特征是（ A ）。A. 均值为0，标准差为1 B. 均值为0，标准差为0 C. 均值为1，标准差为1 D. 均值为1，标准差为026. 由2个相同元件组成的串联系统，要求系统的可靠度在0.81以上，则每个元件的可靠度至少应为（ D ）。A. 0.6 B. 0.7 C. 0.8 D. 0.927. 某产品的寿命服从指数分布，若失效率为0.002，

9、则该产品的平均寿命为（ C ）。A. 200 B. 1000 C. 500 D. 200028. 若产品额平均寿命等于失效率的倒数则说明产品寿命服从（ C ）。A. 正态分布 B. 泊松分布 C. 指数分布 D. 二项分布29. 若组成系统的所有单元中任一个单元失效，会导致整个系统失效，则该系统为（ A）。A. 串联系统 B. 并联系统 C. 待机系统 D. 表决系统30. 串联系统的可靠度随单元数的增加而（ B ）。A. 增加 B. 降低 C. 不变 D. 不能确定31. 系统由三个单元串联组成，单元的可靠度分别为0.5,0.6,0.9，则系统的可靠度为（ B ）。A. 0.1 B. 0.2

10、7 C. 0.45 D. 0.932. 并联系统的可靠度随单元数的增加而（ A ）。33. 可靠性分配时，按各子系统可靠度相等进行分配的方法是（ A ）。A. 等同分配法 B. 分配因子法 C. AGREE分配法 D. 数学规划优化分配法34. 系统可靠性分配时，考虑了系统各单元的复杂性、重要度及工作时间等因素的分配方法是（ C ）。35. 工业造型设计的原则中居从属原则的是（ B ）。A. 实用原则 B. 美观原则 C. 经济原则 D. 不确定36. 观察长度相等的两线段，竖线显得比横线长一些属于（ A ）。A. 对比错觉 B. 透视错觉 C. 变形错觉 D. 分割错觉37. 人机工程学研究

11、的对象是（ A ）。A. 人与机器、环境的关系 B. 人与机器、社会的关系 C. 人与机器、管理的关系 D. 人与人、社会的关系38. 国家标准GBl0000-88提供的我国成年人人体尺寸的基础数据，主要包括（ C ）类别47项。A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个39. 视距是指人眼观察显示器、控制器的距离，其范围一般是（ D ）。A. 200350mm B. 250450mm C. 300550mm D. 380760mm40. 通常来说，最佳视距为（ C ）。A. 350mm B. 400mm C. 560mm D. 600mm41. 在偏离视觉中心相同距离的情况下，感知最快的

12、是（ A ）。A. 左上方 B. 右上方C. 左下方 D. 右下方42. 人眼最易辨别的颜色是（ B ）。A. 绿色 B. 红色C. 黄色 D. 白色43. 在背景图形、线条的干扰下，对图形产生歪曲的感觉属于（ C ）。44. 下面不属于概念形态的是（ D ）。A. 直线 B. 曲线 C. 三角形 D. 树木45. 下图为常用的一字型控制台面板布局示意图 ，通常1区为（ C ）。A. 一般的控制器安置区 B. 一般显示器的安置区 C. 常用与重要的显示器安置区 D. 不常用的控制器安置区46. 在遗传算法中，某个体的适应度函数值越大，则该个体的性能（ A ）。A. 越好 B. 越坏 C. 不变

13、 D. 无法确定47. 在遗传算法中，适应度函数是一个（ C ）函数。A. 正 B. 负 C. 非负 D. 没有限制48. 在遗传操作中，交叉概率（ B ），种群中新结构的引入就越快。A. 不变 B. 越大 C. 越小 D. 适中49. 虚拟设计按照配置的档次可分为两类，描述不正确的是（ C ）。A. 一种是基于PC机的廉价设计系统 B. 一种是基于工作站的开发设计系统 C. 工作站的开发设计系统的价格低廉 D. PC机系统很难完成大型复杂产品的虚拟设计50. 在并行设计的关键技术中，DFM表示（ C ）。A. 面向装配的设计 B. 面向环境的设计 C. 面向制造的设计 D. 面向拆卸的设计5

14、1. 在并行设计的关键技术中，DFA表示（ A ）。A. 面向装配的设计 B. 面向环境的设计52. 在虚拟现实的硬件系统中，提供力和压力反馈的是（ B ）。A. 跟踪系统 B. 触觉系统 C. 音频系统 D. 图像生成和现实系统53. 并行设计时，IPT是指（ A ）。A. 多功能集成产品开发团队 B. 产品数据管理系统 C. 计算机辅助制造 D. 计算机辅助设计54. 在绿色设计中，GP表示的是（ A ）。A. 绿色产品 B. 绿色设计 C. 绿色协同工作组 D. 绿色设计小组55. 可以用于数值计算的工程软件是（ D ）。A. UG B. Pro/E C. Solidworks D. M

15、atlab56. 机械系统动力学自动分析软件的英文缩写是（ A ）。A. ADAMS B. ADMA C. ADAM D. ADMS57. 关于AutoCAD描述不正确的是（ C ）。A. 具有完善的图形绘制功能 B. 世界上应用最广的CAD软件 C. 不能绘制三维模型 D. 能够进行二次开发58. 美国PTC公司开发的CAD/CAM软件是（ B ）。C. Solidworks D. ADAMS59. 采用绿色设计方法时，优先考虑的的是（ D ）。A. 产品的实用性 B. 产品的成本 C. 产品的美观 D. 产品的环境属性60. 绿色设计的内涵不包括（ D ）。A. 优良的环境友好性 B. 最

16、大限度地利用材料资源 C. 最大限度地节约能源 D. 最大的功能二、多项选择题1. 以下属于无约束优化方法的有（ ABD ）。A. 变尺度法 B. 梯度法 C. 复合形法 D. 牛顿法 E. 内点法2. （ ABCDE ）为现代设计方法。A. 优化设计 B. 工程遗传算法 C. 产品造型设计 D. 虚拟设计 E. 并行设计3. 设计体积为500cm3的圆柱形包装盒，按用料最省的原则确定其高度和直径，其设计变量为（ BE ）。A. 重量 B. 直径 C. 面积 D. 体积 E. 高度4. 迭代过程是否结束通常的判断方法有（ BC ）。A. 目标函数值充分小 B. 相邻两迭代点间的距离充分小 C.

17、 相邻两迭代点目标函数值之差充分小 D. 目标函数值等于零 E. 每个设计变量都为零5. 设原区间为a,b,则黄金分割法内分点的取点规则为（ BD ）。A. a1=a+0.382（a-b） B. a1=a+0.382（b-a） C. a2=a+0.618（a-b） D. a2=a+0.618（b-a） E. a1=b+0.382（b-a）6. 属于直接约束优化方法的有（ ABD ）。A. 约束坐标轮换法 B. 约束随机方向法 C. 外点法 D. 复合形法 E. 内点法7. 传统的机械设计与机械可靠性设计的不同点包括（ ABCD ）。A. 设计变量的属性不同 B. 设计变量运算方法不同 C. 设

18、计准则含义不同 D. 提高产品安全程度的措施不同 E. 设计的研究内容不同8. 可靠性定义中的四个要点是指（ BCDE ）。A. 概率 B. 产品 C. 规定的条件 D. 规定的时间 E. 规定的功能9. 正态分布中的标准差（ AD ）。A. 表征随机变量分布的离散程度 B. 表征随机变量分布的集中趋势 C. 决定正态分布曲线的位置 D. 决定正态分布曲线的形状 E. 影响正态分布曲线的对称性10. 提高并联系统可靠度的途径有（ ACE ）。A. 增加单元的可靠度 B. 减小单元的可靠度 C. 增加单元的数量 D. 减小单元的数量 E. 延长单元的平均寿命11. 按照强度-应力干涉理论，提高零

19、件可靠度的措施为（ ACD ）。A. 减小零件应力的标准差 B. 增大材料强度的标准差 C. 减少材料强度的标准差 D. 降低零件应力的均值 E. 提高材料强度的均值和标准差12. 工业设计包括三方面的内容，分别是（ ABC ）。A. 产品设计 B. 视觉传达设计 C. 环境设计 D. 虚拟设计 E. 并行设计13. 工业造型设计的三个基本原则包括（ ABC ）。A. 实用 B. 经济 C. 美观 D. 可靠 E. 舒适14. 下面属于现实形态有（ ABE ）。A. 日月 B. 树木 C. 矩形 D. 正方体 E. 汽车15. 虚拟现实的特征包括（ ABCD ）。A. 交互性 B. 沉浸感 C

20、. 想象空间 D. 实时性 E. 计算机化三、填空题1. 可靠性作为一门涉及面很广的工程学科，主要包括：可靠性数学、可靠性物理和（ ）。 答：可靠性工程2. 传统的机械设计与机械可靠性设计，都是以零件或机械系统的（ ）作为其主要研究内容。安全与失效3. 已知系统的可靠度为0.8,则系统的累积失效概率为（ ）。0.24. 浴盆曲线分为三个阶段，分别是 早期失效期、偶然失效期和（ ）。耗损失效期5. （ ）是指一批类型、规格相同的产品从投入工作到发生失效（或故障）的平均时间，它是一个标志产品平均能工作多长时间的特征量。平均寿命6. （ ）是指可以维修的系统、机器或零部件等在规定的条件下和规定的时间

21、内完成维修的概率。维修度7. 可靠性研究时，随机变量可分为离散型变量和（ ）。连续型变量8. 系统可靠性预计常用方法有系统逻辑图法和（ ）。布尔真值表法9. 威布尔分布的三个参数分别是（ ）、位置参数、尺度参数。形状参数10. 为了计算系统的可靠度，不管是可靠性预计还是可靠性分配，首先都需要建立系统的（ ）。可靠性模型11. 失效概率密度和失效率都表示产品在（ ）时间内失效的概率。单位12. 工业造型设计的原则中，（ ）原则居于主导地位。实用13. 视觉与客观存在不一致的现象，称为（ ）。视错觉14. 产品设计中人体尺寸修正量包括功能修正量和（ ）两种。心理修正量15. 为了保证实现产品功能，

22、必须考虑着装、可能的姿势、动态操作等需要的修正量，称为（ ）。功能修正量16. 为了消除空间压抑感、高度恐惧感和过于接近时的窘迫感、不舒适感，或为了美观、新奇等心理需求而加的尺寸修正量，称为（ ）。17. 工程遗传算法是基于（ ）和遗传机制，在计算机上模拟生物进化机制的搜索寻优算法。自然选择18. 遗传操作是遗传算法的核心，包括3个主要的操作算子：（ ）、交叉和变异。选择19. 虚拟设计按照配置的档次可分为两大类：一种是基于PC机的廉价设计系统；另一种是基于（ ）的高档产品开发设计系统。工作站20. 并行设计从设计一开始，就考虑到产品整个（ ）中从概念形成到报废处理的所有因素。生命周期21.

23、虚拟现实一般有三个要素组成：软件，（ ），用户界面。硬件22. 设计发展的过程主要经历了直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶段和（ ）阶段。现代设计 23. 在单峰区间a,b内，任取两个试算点a1、a2，若两点的函数值F（a1）F（a2），则缩小后的区间为（ ）。a,a2 24. 最速下降法以（ ）方向作为搜索方向，因此最速下降法又称为梯度法。负梯度 25. 各种多维优化方法之间的主要差异是在于（ ）。搜索方向 26. 优化设计问题的基本解法有解析法和（ ）。数值法27. 惩罚函数法根据能够处理的约束形式和惩罚函数构造的不同，可分为内点法、（ ）和混合法。外点法28. 在优化设计中，

24、约束条件通常有等式约束条件和（ ）约束条件。不等式29. 一般优化问题的数学模型包括目标函数、设计变量和（ ）。约束条件30. 优化问题根据目标函数和约束条件函数性质的不同分为线性规划问题和（ ）问题。非线性规划四、名词解释1. 可靠性产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定的功能的能力。2. 平均寿命是指一批类型、规格相同的产品从投入工作到发生失效（或故障）的平均时间。3. 可靠性预计 按己知各零部件的可靠性数据，计算和预测系统的可靠性指标。4. 可靠性分配按给定的系统可靠度，对各组成零部件的可靠度进行合理分配。5. 简化设计在保证性能要求的前提下，尽可能使产品设计简单化。6. 余度 是指系统或设备具有套以上能完成给定功能的单元。7. 人机工程学 是以人的生理、心理特性为