《现代设计方法》复习资料(自考本科)

(完整版)《现代设计方法》复习资料(自考本科)(完整版)《现代设计方法》复习资料(自考本科)《现代设计方法》课程考前复习资料1、什么是优化设计？简述优化设计的分类。优化方法大体上可分为两类：(1（2收敛根据的方法。简述求总体刚度矩阵的方法？阵，根据叠加的原理，然后利用集成的方法求出总体刚度矩阵。答：(1)单元尺寸越小，单元数越多,分析计算精度越高单元数越多，总体刚度矩阵的阶数越高，所需计算的内存量和计算量越大（2）Nb答:可靠性工程领域主要包括以下三方面的内容：(1也包括可靠性试验、生产制造中的质量控制设计及使用维修规程的设计等.（2)的工作为可靠性设计提供依据，也为重大事故提供科学的责任分析报告。(35CADCAD第二类解决工程分析与计算问题；第三类解决文档写作与生成问题。软件;文档制作软件.简述多维空间的一维搜索最优化方法？循这样一种基本形式：从一个初始点X0S0X1X1S1S1代的出了点。如此重复上述过程，直到把目标函数调整到最优值F（X）为止.简述用有限元法求解问题的步骤？答：对整个结构进行简化,将其分割成若干个单元，单元间彼此通过节点相连；（1）的位移;（4）单元内的应力和应变.常用的可靠度分配方法有哪三种？各自的分配原则是什么？等同分配法：它按照系统中各单元（子系统或零部件）加权分配法：把各子系统在整体系统中的重要度以及各子系统的复杂度作为权重来分配可靠度（3）素的影响,采用优化方法分配可靠度。9FTA，是系统可靠性的有力工具，故障树分（1）（2（）分析，对系统的可靠性作出评价。何谓软件工程？一套软件的生存周期大致可分为几个阶段?答：复合形法是在单纯形法的基础上k构成一个多面体,然后对多面体各顶点的函数逐个进行比较，电影票函数值最中心点多次收缩,国而计算效率显著降低。平面刚架与一维结构相比有哪些特点?答：平面刚架比一维结构要些，主要不再只是轴向位移，对于一根平面杆件的两个端点，除轴向位移处，还有垂直于轴向的横向公位移和角位移.选定杆的端点为节点，每个节点的位移分量由一个增加到三个（2）看成是一个单元,各单元的轴线方向不再相同。简述可靠性设计的统计指标？答：可靠性的统计指标包括；（1）和累积失效频率；（2)数和累积失效密度；（）（4)率和失效率函数；(5）14答：窗口的在用户坐标系中定义的确定显示内容的一个矩形区域,只有在这个坐标系中定义的一个矩形区域，用于输出窗口中的图形.视区决定了窗口中图形要显示与屏幕上的位置和大小.窗口和视区的匹配就是将两个矩形区域的点按相对位置一一对应起来.简述在优化设计的过程中，建立数学模型的步骤？(1）定的未知变量（或限制，并将它们表示成未知变量的线性或非线性的等式或不等式组。简述由整体坐标系单元刚度矩阵的子矩阵集成刚度矩阵的步骤？（）对一个有n个节点的结构，将刚度矩阵[K］划分成n乘n个子区间，然后按节点总码的顺序进行编码（2将整个坐标系中单元刚度矩阵的各子矩（间内的子矩阵相加，成为总体矩阵中相应的子矩阵。（线)，则称之为对称结构。研究对称结构时，可沿对称面（线）将其切开,只研究它的一半。若结构有两个相互垂直的对称面（线）时，可只研究其四分之一.与传统设计方法相比，可靠性设计有哪些特点?答:（1）方法是将安全系数作为衡量安全与否的指标,但安全系数的大小并没设计阶段就把可靠度直接引进到零件中，即由设计直接决定固有的可靠度。(2（3）性设计中，由于应力和强度都随机变量，所以判断一个零件是不否安全可靠，就以强度大于应力的概率大小来表示，这就是可靠度指标。(4)计与可靠性设计都是以零件的安全或失效作为研究内容，因此，两者之间与文件系统相比,数据库系统的主要特征有哪些？（1数据冗余；(2（4）数据的保护。答：数学模型的类型，如有约束或无约束，是连续变量或是离散变量，函数是非线性还是全为线性的等.数学模型的规模，即设计变量的维数和约束条件数的多少。模型中函数的性质，如是否连续，一阶和二阶导数是否存在等。机器类型等。了解算法的基本结构、解题的可靠性、计算稳定性等一些性能。21答：对称性，总体刚度矩阵具有对称性,这样一来在计算机中只需要存储它的这种矩阵称为稀疏矩阵，大型结构的总体刚度矩阵都是稀疏矩阵。元分析过程中，结构离散化时如何决定单元尺寸？大与最小的尺寸要尽量接近。可靠性与可靠度的区别与联系？可靠度是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的概率；显然，可靠度是对产品可靠性的概率度量。是数据库系统的数据模型?简述其三种常用类型？的关系;网络型是指事物之间为网络的组织结构，体现事物间的“多对多”的关系;关系型是以集合上的“关系”的概念为基础，是把信息集合定义为一张二维表的组织结构。是优化设计结果的灵敏度分析？有何作用？或设计变量发生某些变化面对最优解造成的影响。它的作用包括：影响；若对给定参数作微小的变化，而对最优解产生相当大的有利作用,则这个参数就是最灵敏因素。供与研究对象的改进和补充有关的有介值的信息，以便改进所研究的数学模型。3弄清楚研究对象对这个系统中那些不可控参数或变量变化所起的作用。选的位移模式中也有六个称为位移参数｛a}的待定系数,这样只需用三个节点的六个位移分量就可以完全确定它们.2xy33法则?3633范围的可靠度已为0。9973.CADCAD.2345罚函数的函数形式不同，可分为内点法、外点法和法三种?等式约束的优化设计问题很有效。元的前处理技术有哪些工作？CAD进行设计后，在确定结构中各零件或结构进行设计后,在确定结构中各零件的话的方式进行，有些加密和有限元模型的尺寸优化。行有限元分析时，什么情况下适合选择一维、二维和三维单元？答：1当几何开关、材料性质及其他参数能用一个坐标描述时，选用一维单元2当几何开关、材料性质及其他参数需要用两个相互独立的坐标描述，选用二维单元。最常用的二维单元是三角形单元。3数需要用三个相互独立的坐标描述，选用三维单元.最基本的三维单元是四面体或六面体.度-应力干涉理论中“强度”和应力的含义，试举例说明？答:应力表示导致失效的任何因素；而强度表示阻止失效发生的任何因素。强度和就是一对矛盾的两个方面,它们具有相同的量纲；例如，在解决杆、梁或数据库系统的定义是什么?答:数据库系统是在文件系统的基础上发展起来的一门新型数据管理技术，它什么是强度—应力干涉理论?答：在可靠性设计中，由于强度rs=P（rs）大于等于［R］,其中，Rrs系统从软件上可分类哪几类？其作用分别是什么？主要是操作系统和各种计算机语言。支撑软件,CADCADCAD功能软件。35PowellPowell答:Powell偏的方法,是以共方向作为搜索方向的算法。1）给定初始点、收敛精度、及各坐标方向的单位矢量.进行第一轮搜索，构成第一个共轭方向。进行第二轮搜索，构成第二个共轭方向。向。限元法中，单元刚度矩阵为会么要进行坐标转换?在推导单元刚度矩阵时，采用的是局部坐标系。但在研究刚架或桁架时，由于各杆的取向不同，存在着苦干个局部坐标系，给整体分析带来了麻烦。为了于进行整体分析要求整个结构的所有杆件都采用同一个公共坐标系称为整体坐标系。 由于单元刚度矩阵是在局部坐标系中得到的，因此进行了坐标转换，将在局部坐标系中的单元刚度矩阵转换成整体坐标系中的单元刚度矩阵。简述平均寿命的定义及几何意义。平均寿命是指一批产品从投入运行到发生失效的时间。 平均寿命的几何义是：可靠度曲线与时间轴所夹的面积.杂系统可靠性预测的方法？2）该方法是将每个元件的两种状态列成无休止值表的形式。然后计算。Cohen-Sutherland答：Cohen-Sutherland被舍弃。因此，该算法分为两步:第一步先确定一条线段是否位于整个窗口内部，若不是,刚确定该线段是否整个窗口的外部，叵是刚舍弃；第二步，如果第一步的判断均不成立，那么就通过窗口边界所在的直线将线段分成两部分。再对每一部分进行第一步的测试。944（从右到左)：第一位：如果端点在窗10010；第四位，如10。是梯度法？它有何特点？答:梯度法又称最速下降法，它是采用使目标函数值下降最快的负梯度方向作1）其迭代计算比较梯梯度法开始时走的步长很大,接近极小点时走的步长很小，通常将梯度法与其他方法与其他方法配合使用，开始用梯度法，以后采用其他更有效的方法。刚架结构进行分析时，如何处理非节点载荷?答:在对刚架结构进行分析时,应该进行载荷的移置，将作用在单元非节点上的获得各节点的等效载荷。是正态分布？什么是标准正态分布?答:正态分布是可靠性设计中经常使用的概率分布,均值或数学期望表征随机变量分布的集中趋势，决定正态分布曲0142r/nn中,n个零件都参加工作，但其中要有r个以及的零件正常工作(1<r〈r/nr=1r=n43梯度法的迭代步骤为：(0),允许误差 F ( (k)

k=0F((k))1S k

F (

(k))（3:检验是是否满足，若满足则停止迭代，否则进行下一步计算；（4:计算最优步长因子；（5：迭代计算F(XF(X(k))

X(k)(K

F(X(k))(6k=k+1真题简答题44、体素构造法(CSG）答：体素构造法（CSG）的基本思想是：各种各样形状的几荷形体都可以由若干单元形体，经过有限次形状拼合运算构建得到。合运算过程.45、为什么选用共轭方向作为搜索方向可以取得良好的效果？性质所定。nAnnn步以前达到极小点.46、在现有的有限元分析程序中，其前处理程序一般包含那些主要功能？各节点坐标值的确定；可以使用图形系统显示单元分割情况;检查单元分割的合理性；局部网格的自适应加密。47、平均寿命?与可靠度之间有何关系?R(t）之间的关系为：T=48、简述消隐处理中的Z向深度缓冲算法的基本原理?ZZ，并与缓冲区相应单元的现行值相比较，如果ZZZZ（x,y）处的多边49、CAD技术在机械工业中的应用主要有那几个方面？报表生成。50、特征造型是如何定义的？答:特征是指能反映零件特点的、可按一定原则分类的、具有相对独立意义的51316Mn3363均值=（1100+1400）/2=1250MPa 标准差=（1400—1100）/6=50MPa52、有限元分析过程中，求总体刚度矩阵的两种主要方法和特点？概念清晰,但是在复杂结构时到处极其复杂。体刚度需要集成。53、简述梯度法和共轭梯度法的特点?答:梯度法特点:迭代计算比较简单，只需要一阶偏导数，对初始点要求不高;但在接近极小点位置时,收敛速度很慢。

(完整版)《现代设计方法》复习资料(自考本科)共轭梯度法特点:在梯度法靠近极值点收敛速度减慢的情况下，共轭梯度法可简便、效果又好；在每步迭代过程中都要构造共轭方向,比较烦琐。54、CSG方法和B—rep方法各自的基本思想？过有限次形状