浙江省2002年1月自学考试现代设计方法试题及答案

月自学考试现代设计方法试题课程代码：09323一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共30分)1.对第Ⅱ象限中的一个点P实施100010001坐标变换，则变换后P点位于()A.Ⅰ象限B.Ⅱ象限C.Ⅲ象限D.Ⅳ象限2.滚筒式绘图仪上来自x方向的脉冲信号使得()A.抬笔或落笔B.笔架左右移动C.滚筒带动图纸移动D.停机和开机3.图形变换矩阵T=200020001,则变换后的图形是原来的()A.2倍B.1倍C.3倍D.4倍4.扫描仪与主机接口，常用接口为()A.并行B.RS-232C.SCSID.通信5.用来定义用户在二维平面或三维世界中的物体，并符合右手定则的直角坐标系是()A.设备坐标系B.世界坐标系C.物理坐标系D.规格化坐标系6.CAD支撑软件是在CAD系统中，支撑()进行CAD工作的实用性功能软件。A.用户B.硬件C.绘图机D.打印机7.对单凸物体进行面可见性测试，当外法线矢量N和视线矢量S的夹角()时，面为可见的。A.小于60°B.小于90°C.大于90°D.大于60°8.数据库不仅能为多个用户服务，而且能同时被多个用户使用，这种共享是()A.自动化的B.并发的C.智能化的D.较大冗余的9.标准件的图形构成分为4个层次，其中最基本的通用几何元素()A.G类构件B.K类构件C.B类构件D.A类构件10.在透视投影变换中，斜透视有()个主灭点。A.1B.2C.3D.411.判断矩阵2014，它应是()A.负定矩阵B.正定矩阵C.不定矩阵D.对称矩阵12.约束极值点的库恩-塔克条件为F(X)=-iiq1gi(X)，当约束条件gi(X)≤0(i=1,2,…,m)和λi≥0时，则q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在内点罚函数法迭代计算中，其初始点和后面产生的迭代点序列()A.必须在可行域边界上B.必须在可行域外C.必须在可行域内D.在可行域内、外都可以14.在极大化无约束优化设计问题中，任意n维函数的极大值点必为F(X)的()A.最大值点B.鞍点C.驻点D.梯度不等于零的点15.下列优化方法中，属于直接法的是()A.复合形法B.变尺度法C.Powell法D.共轭梯度法16.在共轭梯度法中，新构造的共轭方向为()A.S(k+1)=g(k+1)+β(k)S(k)B.S(k+1)=-g(k+1)+β(k)S(k)C.S(k+1)=g(k+1)-β(k)S(k)D.S(k+1)=-g(k+1)-β(k)S(k)17.在复合形法中，对n维设计问题，初始复合形的顶点数k一般取为()A.n≤k≤2nB.n+1≤k≤2nC.n≤k≤n2D.n+1≤k≤n218.已知F(X)=x1x2+x22，则它在点X(0)=11的梯度的模为()A.2B.0C.2D.819.利用0.618法在搜索区间［a,b］内确定两点a1=0.382,b1=0.618，由此可知区间［a,b］的值是()A.［0.1,0.9］B.［0,1.382］C.［0,1］D.［0,1.618］20.f(x)在区间［x1,x3］上为单峰函数，x2为区间中的一点，x4为利用二次插值法求得的近似极值点，若x4-x20,且f(x4)f(x2)，则新的搜索区间为()A.［x1,x4］B.［x2,x3］C.［x1,x2］D.［x4,x3］21.已知某产品的可靠度R=0.99643则可靠度系数μ等于()A.2.6B.2.9C.2.69D.2.6522.任选N0个产品，在规定的条件下进行可靠性试验，记录了时间间隔［t,t+△t］的产品失效数△Nf(t),t时刻的累积失效数Nf(t)和仍在正常工作的产品数Ns(t).计算产品的在［t,t+△t］内的平均失效率为()A.NtNttff()()B.NtNttsf()()C.NtNNtff()[()]0D.NtNttfs()()23.A，B两产品的寿命均服从正态分布，已知σA=100,σB=200,μA=μB=1000小时，则两产品的寿命均大于600小时有()A.RA(600)RB(600)B.RA(600)=RB(600)C.RA(600)RB(600)D.不确定24.下列各组可靠性指标中，均属概率指标的是()A.R(t)f(t)trB.f(t)R(t)λ(t)C.F(t)Tλ(t)D.trλ(t)F(t)25.图示两系统均由A、B组成，若A、B有一个单元失效，则()A.甲系统工作，乙系统失效B.甲、乙两系统都能正常工作C.乙系统工作，甲系统失效D.甲、乙两系统均失效26.以下哪一种软件具有大型通用有限元分析功能()A.AutocadB.AnsysC.UnigraphicsD.Pro/Engineering27.对薄平板来说其沿板厚方向的应力问题()已知单元的节点局部与总码的对应关系如下，单元e:1(e)2(e)3(e)——532试写出单元e在整体坐标中的单元刚度矩阵为()A.［K］(e)=KKKKKKKKK555352353332252322B.［K］(e)=KKKKKKKKK222325323335525355C.［K］(e)=KKKKKKKKK553525533323523222D.［K］(e)=KKKKKKKKK22325223335325352229.下列哪一类构件不能看作轴对称问题处理()A.活塞B.齿轮C.蜗杆D.飞机机翼30.下列哪一步属于有限元后处理的范畴()A.对变形结果图象化显示B.网络的划分C.对节点进行自动编码D.各节点坐标值确定二、多项选择题(在每小题的五个备选答案中，选出二至五个正确的答案，并将正确答案的序号分别填在题干的括号内，多选、少选、错选均不得分。每小题2分，共10分)1.在工程数据处理中，属于二元插值的是()A.线性插值B.抛物线插值C.抛物线—直线插值D.直线—直线插值E.抛物线—抛物线插值2.以下设备中，属于CAD系统输出设备的是()A.图形扫描仪B.图形适配器C.图形显示器D.绘图仪E.数字化仪3.下面有关函数梯度的描述，正确的是()A.梯度是一个标量B.函数的梯度方向是函数变化率最大的方向C.正梯度方向是函数值最快下降方向，负梯度方向是函数值最快上升方向D.梯度的模是函数的最大变化率E.函数某点的梯度与过该点的函数等值线(面)正交4.如图所示2/3表决系统，系统能正常工作的情况有()A.A，B，C都能正常工作B.A，B失效，C能正常工作C.B失效，A，C正常工作D.C失效，A，B能正常工作E.B，C失效，A正常工作5.如图所示，已知jk为2单元，ij为1单元，且边长均为l，单元边ij上作用有三角形分布的载荷，j节点的密度为q，jk作用等载荷密度为q，各节点等效载荷正确的有()A.Fix(1)=16lq，Fjx(1)=13lqB.Fjy(2)=Fky(2)=12lq(1)=Fjy(1)=0D.Fjx(2)=13lqE.Fkx(2)=0三、简答题(每小题5分，共20分)1.试写出最常用的数据模型及其特点。2.参数化绘图有何特点?二维绘图系统中参数化和变量化设计的求解方法常用有哪几种?3.请列举出常用的终止准则。4.简述对于平面刚架问题，如何将整体坐标系的单元刚度集成为总体刚度矩阵。四、图解题(每小题5分，共10分)1.已知目标函数minF(X)=-x1-4x2且满足不等式约束条件g1(X)=x1+x2≤6g2(X)=-x1+2x2≤6g3(X)=x1≥0g4(X)=x2≥0用图解法求其最优点X*和最优值F(X*)。2.图示为一单元厚度悬臂深梁，顶上作用有呈三角形分布的分布载荷，试求(1)将构件分成四个三角形单元。(2)将节点编号，要求单元刚度矩阵都相同。(3)标出支承条件。(4)标出等效节点载荷的大小和方向。(5)标出节点坐标。五、计算题(每小题10分，共30分)1.已知一组数据i12345xi-2-1012yi41-102用二次多项式拟合。2.用共轭梯度法求二次函数F(x1,x2)=x12+2x22-4x1-2x1x2的极小点及极小值，设初始点X(0)=11。请写出第一次搜索的计算过程和第二次搜索方向S(1)。3.一受拉圆杆，已知其所受载荷为F=N(μf,σf)=(60000N,2000N)；所用材料的抗拉强度为σb=(μσb,σσb)=(1076Mpa,42.2MPa)。要求可靠度为R=0.999；试设计其尺寸均值。(σr=0.005μr，所有变量服从正态分布)。月现代设计方法试题参考答案课程代码：09323一、单项选择题(每题1分，共30分)1.A2.C3.A4.B5.B6.A7.C8.B9.D10.C11.B12.D13.C14.C15.A16.B17.B18.A19.C20.C21.C22.D23.A24.B25.C26.B27.C28.A29.D30.A二、多项选择题(每题2分，共10分)1.CDE2.BCD3.BDE4.ACD5.ABCE三、简答题(每小题5分，共20分)1.(1)层次型指记录间是树形的组织结构，体现了记录间“一对多”的关系，层次型结构具有结构简单、清晰的特点，适用于记录之间本身就存在一种自然的层次关系，但它难以处理记录之间复杂的联系。(2)网络型指事物间为网络的组织结构，体现了事物间“多对多”的关系。网络型结构能处理事物间非常复杂的联系，但其模型结构也是极其复杂的。层次结构是网络结构的一种特例。(3)关系型它是以集合论中的“关系”的概念为理论基础，指把信息集合定义为一张二维表的组织结构，每一张二维表称为一个关系，表中的每一行为一个记录，每一列为数据项。2.(1)参数化绘图使得设计图可以随着某些结构尺寸的修改和使用环境的变化，工作效率高。缺点是：编程调试过程比较麻烦，工作量大。程序完成，图形结构也就固定，若改变结构，只能修改程序。(2)二维绘图中常用的方法有作图规则法，集合作图局部求解法，辅助线作图法。3.(1)用相邻两点的矢量差的模作为终止迭代的判据。即|X(k+1)-Xk|ε(2)用两次迭代的目标函数值之差作为终止迭代的判据，即|F(X(k+1))-F(Xk)|ε或用相对值表示，即|(()||()|()()FxFXFXkkk1ε(3)用梯度的模作为终止迭代的判据，即|▽F(X(k+1))|ε4.(1)将一个有n个节点的结构，将总体刚度矩阵划分成n×n个子区间，然后按节点总码的顺序进行编码。(2)将整体坐标系中单元刚度矩阵的各个子矩阵，根据其下标的两个总码对号入座写在总体刚度矩阵相应的子区间内。(3)同一子区间内的子矩阵相加，成为总体矩阵中相应的子矩阵。四、图解题(每小题5分，共10分)1.作出约束函数gi(X)构造可行域作出目标函数等值线，并给定目标函数一系列数值作出最优点X*=24作出最优值F(X*)=-182.解：=32qF5y=14q五、计算题(每小题10分，共30分)1.解：(1)经验公式y=a0+a1x+a2x2[()]aaxaxyaiii