现代设计方法复习资料题答案.docx

1、现代设计方法复习资料题答案2016现代设计方法复习资料(题+答案)现代设计方法复习题一、选择题1在CAD使用中，为了方便定义图形通常采用不同坐标系，在以下坐标系中，坐标系的定义域是连续且无界的是 【A】A.世界坐标系 B.显示器坐标系C.规格化设备坐标系 D.绘图仪坐标系2CAD系统中不是按其存储内容的特征划分的几何模型 【 D 】A.线框几何模型 B.表面几何模型C.实体几何模型 D.曲面几何模型3在单峰搜索区间x1, x3(x1x4，并且函数F(x4)F(x2)，则取新区间为 【 D 】A. x1, x4 B. x2, x3 C. x1, x2 D. x4, x34. 函数F(X)为在区间

2、10，30内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点15和20，若F(15)F(20)，则缩小后的区间为 【 B 】A15，20 B10，20 C20，30 D15，305. 一个多元函数F(x)在点x*附近偏导数连续，则该点为极小点的充分条件是 【 B】A. B.，H(x*)正定C. H(x*)0 D.，H(x*)负定 6. 求解无约束优化问题的算法不包括 【 D 】A梯度法 B鲍威尔法 C变尺度法 D罚函数法 7. 梯度法与变尺度法所具有的收敛性分别为 【C】A一次收敛性一次收敛性 B二次收敛性二次收敛性C一次收敛性二次收敛性 D二次收敛性一次收敛性8. 函数在点处的梯度是 【A】A.

3、B. C. D.9.设F(X)为区间(0,3)上的单峰函数，且F(1)=2、F(2)=2.5，则可将搜索区间(0,3)缩小为 【A】A(0,2) B(1,2) C(2,3) D(1, 3)10. 以下因素对有限元分析的结果的精度没有影响的是 【C】A.单元的尺寸 B.单元的类型 C.计算机的速度 D.计算机位数11关对于 n 维正定二次函数，沿一组共轭方向依次作一维搜索，当达到极值点时，最多需要搜索 【 B】An1 次 Bn次 Cn1次 D2n次12设试验数为N0，累积失效数为Nf(t)，仍正常工作数Ns(t)，则存活频率是指 【B 】A B C D13世界坐标系、设备坐标系、规格化坐标系的转

4、换关系是 【C】AWCDCNDC BNDCDCWC CWCNDCDC DDCWCNDC14设X =(X 1, X 2, X n)，R n为维欧氏空间，则下述正确的是 【A】A设计空间是 n 维欧氏空间R nB设计空间是 n 维欧氏空间R n中落在可行域内的部分C设计变量在具体设计问题中的迭代值是唯一的D设计变量是指设计对象中用到的所有变量15平面问题的弹性矩阵与材料的 【D】A.弹性模量有关，泊松比无关 B.弹性模量无关，泊松比有关C.弹性模量和泊松比都无关 D.弹性模量和泊松比都有关16标准正态分布是定义为 【C 】A.1，0.5的正态分布 B.1，1的正态分布C.0，1的正态分布 D.0.

5、5，1的正态分布17设计体积450cm3的圆柱形包装盒，按用料最省的原则要确定其高度H和直径D，其设计变量是 【B 】A.重量 B.直径 C.面积 D.体积18已知变换矩阵，则图形将在 【B】AX方向放大2倍 BY方向放大2倍CX方向平移2 DY方向平移219. 参数化绘图在定义图形时关键是利用了图形的 【 A 】A相似性 B多样性 C个别性 D特殊性20N台具有相同可靠度为R的设备组成系统，恰好有r台设备失效时系统的可靠度为 【C】ARS BRSCRS DRS21三维几何造型是CAD的一种 【A】A.图形处理技术 B.工程分析技术 C.文档处理技术 D.软件设计技术22下列设备不属于CAD作

6、业输出设备的，有 【D 】A打印机 B绘图仪 C显示器 D光笔 23三维图形变换矩阵中，l m n表示产生 【D 】A比例变换 B对称变换 C错切变换 D平移变换24对于一个无约束优化问题，若其一阶、二阶偏导数易计算，且计算变量不多(n20)，宜选用的优化方法是 【A】25在单峰搜索区间x1, x3(x1x3)内，取一点x2，用二次插值法计算得x4(在x1,x3内，若x2x4,并且函数F(x4)F(a2)，则可将区间缩小为 a, a2 。 5. 有限元法在工程应用中主要解决的三类问题的是平衡或稳态问题 ，特征值问题, 瞬态问题。6. 优化设计问题数学模型的三要素是目标函数、设计变量和约束条件。

7、7窗口是定义在用户坐标系中确定显示内容 的矩形区域。8可靠度是对产品可靠性的 概率 度量。9. 某产品的寿命T 服从指数分布，且平均寿命T100小时，则T 的概率密度函数为 。10.最优化问题，按是否包含有约束条件分右分为 无约束优化问题和约束优化问题 。11.可靠性设计的内容包括可靠性预测、 可靠性分配。12.在单峰搜索区间a,b内，任取两个试算点a1，a2(a1a2)，若两点的函数值F(a1) F(a2)，则缩小后的区间为 a1, a 。13.常用的一维最优化方法有黄金分割法和 二次插值法 。14.正态分布曲线与横坐标轴间围成的总面积恒等于 1 。15.偏导数、方向导数都是研究某点沿给定方

8、向的 变化率 。16负梯度方向 是函数下降最快的方向呢。 17单元刚度矩阵具有对称性、 分块 性和奇异性。18. 约束条件的作用是 对设计变量的取值加以限制 。三、简答题1请简述下降迭代算法构成的基本步骤。答：1）给定一个初始点X(0)和收敛精度(2分)2）选取一个搜索方向S(k) (2分)3）确定步长因子ak，按得到新的迭代点(3分)4）收敛判断：若X(k+1)满足收敛精度，则以X(k+1)作为最优点，终止计算；否则，以X(k+1)作为新的起点，转2）进行下一轮迭代。(3分)2. 什么是可靠度？系统的可靠性预测和可靠性分配有何不同?答：1）可靠度是产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功

9、能的概率。（4分）2）系统的可靠性预测和可靠性分配的区别：系统的可靠性预测是按系统的组成形式，根据已知的单元和子系统的可靠度计算求得的；（3分）系统的可靠性分配是将已知系统的可靠性指标合理地分配到其组成的各子系统和单元上去，从而求出各单元应具有的可靠度。（3分）3. 设计数据处理的常用方法有那些？答：通常对设计数据处理的方法有以下两种：（1）将设计数据转变为程序，即程序化。采取编程的方法对数表及图线进行处理，通常不外乎两种方法：第一，采用数组存储在程序中，用查表、插值的方法检索所需数据（5分）；第二，拟合成公式编入程序，由计算获得所需数据；(2)利用数据库管理设计数据。将数表中的数据或线图经离

10、散化后的数据按规定的格式存放在数据库中，由数据库自身进行管理，独立于应用程序，因此，可以被应用程序所共享。（5分）4. 请简述现代CAD技术研究的内容。答：1)研究现代设计理论与方法(3分) 2）研究与设计工具相关的技术(3分) 协同设计环境的支持技术， 协同设计的管理技术。 3）研究与设计环境相关的技术(4分) 产品数字化定义及建模技术， 基于PDM的产品数据管理与工作流（过程）管理技术， 发展集成的CAx和DFx工具。5. 优化设计的数学模型由哪三部分组成？建立优化设计的数学模型的基本步骤是什么？答：（1）优化设计的数学模型由设计变量、目标函数和约束条件组成。(4分)（2）建立优化设计的数学模型的基本步骤是：(6分)1）识别要确定的未知变量（设计或决策），并用代数符号表示它们； 2）识别目标或判别标准，并将其表示为要最大化或最小化的函数； 3）识别问题的约束或限制，并将它们表示未知变量的线性或非线性的等式或不等式组。6. 下降迭代算法的收敛准则有哪些？答：下降迭代算法的收敛准则有：(1)点距准则：相邻两迭代点的距离来判断；(2)值差准则：相邻两迭代点的函数值之差来判断； (3)梯度准则：梯度的模长判断。四、计算题1、试用进