《现代设计方法》简答题

1在CAD领域中，什么是基本图形资源软件，其主要基本特征是什么？答：根据各种图形标准或规定实现的软件包。大多是供应程序调用的图形子程序或函数。特征是根据标准研而成，与计算机硬件无关。编写的程序在任何计算机上都可以运行，有优良的可移植性。2体素构造法的组成要素是什么？所用存的几何模型信息有哪些？答：各种各样的几何形状都可以由若干个基本形状经过有限次集合运算构建得到。所用的基本形体类型，参数和所用的栟和运算过程。3边界表示法的拓扑信息数据的含义是什么？其层次结构如何？答:各种表面的组成不相互关系，对于既定形状结构的物体，它的拓扑关系是固定的不随空间位置的改变而改变，体一面，一边一顶点。4边界表示法的基本思想是什么？该方法中实体表面几何形状信息数据库有哪些？答：几何实体都是由若干表面包容的，可以定义全面存储这些表面信息的方法建立几何模型。包括几何信息数据库和拓扑信息数据库。5简述形状特征在特征分类中的重要性？答：产品的特征分为形状特征，精度特征，工艺特征和材料特征等等。形状装特征是它特征的载体，非几何特征信息作为特性或约束附加在形状上6在CAD工程数据处理中，如何对一维数据进行程序化？答：数据表中的数据转存为一维，用查表，插值等方法检索所需数据数据表和线团拟成公式，编入程序，计算出所需数据7在CAD数据处理中,实施线图程序化有几种方法?各自有三名特点?答:1公司还原法:将找到原来的公式,将公式编入程序.2:数表程序法:将线图离散化为数表,再用公式加以处理3公式拟合法:用曲线拟合的方法求出线图的经验公式,将公式编入程序8工程数据库中的设计型数据由何特点?答:1管理型数据2设计型数据3图形数据9根据CAD的硬件配置作为CAD作业首选的CAD系统是什么?它有何特点?答:1工程工作站2丰富的图形功能3大容量的内存10CAD图形显示系统中,光栅扫描式显示器有何优缺点?答:优点:1显示物体轮廓线,特征线等线图形2显示多种亮度和颜色的像素说填充的面图形3输出具有真实感的立体图形缺点1交互操作时影响慢2输出图形信息慢3线系阶梯效应解决麻烦11简述共轭梯度法对梯度法的改进之处?答:将本次的负梯度方向和上次的搜索方向的线性组合作为本次的搜索方向.搜索方向是共轭方向.搜索方向具有二次收敛性12简述选择优化设计方法时应考虑的主要因素?答:1数学模型的类型有无约束条件,是连约变量还是含有离散性的变量,是非线性还是全为线性2数学模型的规模设计变量的维数和约束条件数的多少3模型中函数的性质是否连续,一阶或二阶导数是否存在4优化算法是否有现成的计算机程序,了解它的语言类型,编程质量,适用的机器类型5了解该算法的基本结构,解题可靠性,计算稳定性6程序的界面性,即适用的简单性及输入输出解释的清楚程序13简述优化设计灵敏度分析的重要性?答:找出最灵敏因素,给定参数作微小变化,有利于最优解的产生提供与研究对象的改进和补充有关的价值信息,改进数学模弄清研究对象对这个系统中不可控参数或变量变化受起的作用14简述混合罚函数的寻优策越及其注意事项?答:1初起点要满足不等式约束2R0要适当选择3R0Rk要趋向于零才是极值的取值15简述内点惩罚函数在机械设计领域被广泛使用的原因？答：内点法是机械设计中常采用的方法,给定义个可行的初定方案后,能给出已系列逐步改进的方案,只要设计允许,可以选择任意一解,而不一定取最后临界方案.16何为二次收敛性?其应用价值如何?答:1对于一种算法,从理论上讲经过有限步搜索,可求出二次函数的极小点,称这种算法具有二次收敛性.2评判优法,方法的优劣指标其具有二次收敛性方法,对一般目标函数更有效.17复合形法迭代过程中,如何获得有效的映射点?答:18内点惩罚函数法寻优策月及注意事项?答:寻优策月注意:1初始点满足不等式约束2只能处理不等式3R0适当选择19何谓优化设计的灵敏度分析?其运用价值如何?答::找出最灵敏因素,给定参数作微小变化,有利于最优解的产生提供与研究对象的改进和补充有关的价值信息,改进数学模弄清研究对象对这个系统中不可控参数或变量变化受起的作用20复合形法中采取哪些措施确保有效的映射点?答:XR映射点满足不等式约束.映射点小于最坏点函数值.21简述二次插值法寻优策月?答:在选定的单峰区间内一点,连同两端点,利用这三点的函数值构成一个二次多项式作为原函数的近似,求出近似二项式的极小点作为原函数的最优解.22简述黄金分割法的寻优策月？答：0.618法根据单峰函数构造，在选定的单峰区间内选取一点，然而所取点的函数值，并比较之，逐步消除一部分区间，缩小区间，且每次缩小0.618，直至缩小到满足精度要求。23有限元进行离散时，对其节点位置和编码器有何要求？答：1结构在几何形状，材料性质和外部条件（负载）无突变时，该结构应等分成几个单元，带点且等距分布，若不连续，节点选在突变处。2只有对结构的合理编码，减少相邻节点总体编码最大差值，可使带宽最小。24在有限元中什么是对称结构，它有何应用？答：几何形状，尺寸载荷和约束条件，对称于猛平面（线）其结构内部应力和位移必定对称于该平面（线）研究对称结构元对称平面（线）只研究它的一半，若结构相互垂直的对称平面（线），只研究其1/4，减少计算量和存储量。25有限元分析中，结构离散的关键要素是什么？应当注意的事项？答：结构离散就是将它划分成通过节点相连的若干单元，关键是选择单元合理的类型，尺寸和数量，节点位置，及其总编码的编码方法，在计算精度和计算工作量之间做权衡。注意：选用高精度单元及利用结构的对称性。合理进行节点总编码26简述平面钢架单元和平面桁架单元的不同之处？答：1：节点自由度不同，钢架自由度为3，桁架的自由度为22：节点力不同钢架节点为3，桁架的节点为23：节点的位移不同钢架的位移为3桁架的节点位移为24钢架单元距阵为6*6，桁架的单元距阵4*427对图示结构给出节点编码合理方案，并简述其理由答：减少相邻节点总码的最大差值使其带宽减少28有限元分析结构离散化的主要工作和及其注意事项？答：1结构在几何形状，材料性质和外部条件（负载）无突变时，该结构应等分成几个单元，带点且等距分布，若不连续，节点选在突变处。2只有对结构的合理编码，减少相邻节点总体编码最大差值，可使带宽最小。29有限元分析网络结构，其单元尺寸有哪些含义，处理原则如何？答：单元尺寸包括两个方面：1单元体的本身大小，2二单元内自身几个尺寸之间的比率。应力变化大的区域内，单元尺寸要小，一个单元中最大和最小比例接近130图示平面钢架系统中，列出理载荷P的二种方法？答：利用静力等效力作用的地方增加一个节点31有限元分析中，结构离散的主要作用内容及关键要素？答：结构离散就是将它划分成通过节点相连的若干单元，关键是选择单元合理的类型，尺寸和数量，节点位置，及其总编码的编码方法，在计算精度和计算工作量之间做权衡。注意：选用高精度单元及利用结构的对称性。合理进行节点总编码32何谓平面应力问题？答：板平面尺寸厚度大于板厚度载荷作用于板平面上沿厚度方向应力为零33何谓平面应变问题？答：板平面尺寸厚度小于板厚度载荷沿厚度方向均匀分度沿厚度方向应变为零34简述工作沉余系统的特点和可靠度的计算方法？答：所有零件都同时参加工作，而且每个零件都可以单独支撑系统正常工作，只要不是全部零件都失效，系统就可以正常工作。并联系统的可靠度R0高于系统组成零件的可靠度。35什么是“36（三西格玛）”原则，在可靠性设计中有何应用？答：正态分布随机概率落在36可靠度分配有哪几种方法？各自的分配原则是什么？答：等同分布法按系统中各单元可靠度均相等的原则进行分配。加权分配法把各子系统在整个系统中的重要度和各子系统的重要度作为权重来分配可靠度。最优分配法按系统的成本，重量，体积和研制周期来分配。37在可靠度的加权分配法中如何选择权因子？答：重要度是指该子系统出现故障而引起整个系统发生故障的概率。第u个子系统由ni个基本元件组成，测组成整个系统的几个子系统共有基本元件数为N定义NI/IV为u个子系统的重要度38根据应力---干涉理论，分析强度于应力均服从正态分布时的干涉情况，并试用简图说明？答：39产品的平均寿命有几种表达方式？各自的特点如可？答：MTTF对可修复的产品而言,T是指从使用开始使用至发生失效的平均时间，用MTTF表示MTBF对可修复的产品而言,是指产品相邻两次故障间工作时间的平均值，用MTBF表示40威布尔分布的概率密度函数中有几个参数其含义如何？答：M形状参数，a(阿尔法)尺度参数，R(伽马)位置参数M形状参数的变化，将导致曲线形状的变化a(阿尔法)尺度参数，引起分布曲线沿模坐标拉长或压缩R(伽马)位置参数，为负时存储期间已失效为正时，有一段时间不失效为零时指使用前都是好的开始使用时存在失效的可能性41并联模型中沉余系统有哪几种形式？各自的特点如何？答：工作沉余系统所有系统同时参加工作，任何一个零件都同时支持整个系统正常工作，只要不全部失效，系统都能正常工作。非工作沉余系统只有一个零件处于正常工作状态，其他零件处于非工作状态，只有工作的零件出现故障时，非工作零件转入工作状态42何谓R/N表决系统？答：在N个零件组成的并联系统中，N个零件都参加工作，只要有R以上个零件正常工作(1小于R小于N)系统才能正常工作。43何谓平均失效密度，它于累积失效频率有何关系？答t到t△时时间间隔内的平均单位时用失效频率44简述可靠性设计方法和和传统设计方法的区别？答：1）传统设计将安全系数作为衡量安全指标，可靠性设计在实际阶段可靠度直接引入实际中2）传统设计把设计变量视为确定性的单值变量，通过确定函数进行运算可靠性设计把设计变量视为随机变量，用随机方法对设计变量进行描述和运算3）可靠性设计中，应力S和和强度r都是随机变量，以强度r大于应力s的概率大小来表示