可靠性与优化设计智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技大学

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第一章测试

直接凭借人类的直觉或逻辑思维的优化方法有哪些？（）

A:穷举法B:黄金分割法C:遗传算法D:瞎子爬山法

答案:穷举法;黄金分割法;瞎子爬山法

在进行优化设计时，设计变量选定需遵循哪些原则？（）

A:抓主要，舍次要B:根据要解决设计问题的特殊性来选择设计变量C:用设计变量来阐述设计问题应该是用最少的数量D:设计变量应该是独立的

答案:抓主要，舍次要;根据要解决设计问题的特殊性来选择设计变量;用设计变量来阐述设计问题应该是用最少的数量;设计变量应该是独立的

在设计空间中，满足所有约束条件的点称为内点。（）

A:对B:错

答案:对

优化问题按设计变量的性质可分为？（）

A:0-1变量优化问题B:连续变量优化问题C:整数变量优化问题D:离散变量优化问题

答案:0-1变量优化问题;连续变量优化问题;整数变量优化问题;离散变量优化问题

无约束优化问题的目标函数的极值点就是等值面的中心。（）

A:错B:对

答案:对

优化问题的图解法可求解超过三维的高维优化问题。（）

A:对B:错

答案:错

第二章测试

若函数在某一点处沿某一方向的方向导数大于零，意味着函数值在该点处沿此方向是减小的。（）

A:错B:对

答案:错

梯度是一个标量。（）

A:对B:错

答案:错

一个n×n阶矩阵正定的条件是该矩阵的各阶主子式的都大于零。（）

A:对B:错

答案:对

凸规划的性质哪些？（）

A:目标函数是有心的，二维等值线是环环相套的B:可行域是凸集C:凸规划问题的局部最优解不一定是全局最优解D:凸规划问题的任何局部最优解都是全局最优解

答案:目标函数是有心的，二维等值线是环环相套的;可行域是凸集;凸规划问题的任何局部最优解都是全局最优解

多元函数的海赛矩阵具有对称性。（）

A:错B:对

答案:对

一元凸函数表示连接函数图形上任意两点的线段总是位于曲线弧的下方。（）

A:错B:对

答案:错

第三章测试

以下一维搜索方法哪些是插值法？（）

A:三次插值法B:二次差值法C:切线法D:平分法

答案:三次插值法;二次差值法;切线法

以下哪种一维搜索方法更适合于目标函数易求一阶或二阶导数的情形？（）

A:切线法B:二次插值法C:黄金分割法D:平分法

答案:二次插值法;平分法

求解无约束优化的坐标轮换法通过坐标轮换把多变量的优化问题轮流地转化成单变量（其余变量视为常量）的优化问题。（）

A:对B:错

答案:对

求解无约束优化的鲍威尔法本质上也是一种坐标轮换法。（）

A:错B:对

答案:对

求解无约束优化的最速下降法具有哪些特点？（）

A:函数值下降方向明确，对初始点没有严格要求B:收敛速度较慢，收敛速度与目标函数的性质有关C:迭代路线是呈锯齿形前进的D:迭代过程简单，编制程序较易

答案:函数值下降方向明确，对初始点没有严格要求;收敛速度较慢，收敛速度与目标函数的性质有关;迭代路线是呈锯齿形前进的;迭代过程简单，编制程序较易

求解无约束优化的变尺度法，在迭代初期，与牛顿法相似，收敛较快。（）

A:对B:错

答案:错

第四章测试

一般线性规划问题的标准化时，可通过加入非负松弛变量，把设计变量无约束变成等式约束。（）

A:对B:错

答案:对

求解标准型线性规划问题解时，全部可行解所构成的空间称为（）。

A:可行域B:可行解C:最优解D:无界解

答案:可行域

若线性规划问题标准型的原问题有最优解，则其对偶问题一定有最优解，且它们的目标函数值相等。（）

A:对B:错

答案:对

求解线性规划单纯形法的“进基”，指的是从原来的基本变量中选出一个使其成为新的非基本变量。（）

A:对B:错

答案:错

求解二次规划问题的有效集法，基本思想是通过求解有限个等式约束二次规划问题来求解一般约束下的二次规划问题。（）

A:对B:错

答案:对

对于二次规划问题，如果二次项矩阵Q是正半定，则该问题存在全局最优解。（）

A:错B:对

答案:对

第五章测试

约束优化问题有解的条件都有哪些？（）

A:目标函数为连续、可微函数B:存在一个有界的可行域C:可行域应是一个非空集D:约束函数为连续、可微函数

答案:目标函数为连续、可微函数;存在一个有界的可行域;可行域应是一个非空集;约束函数为连续、可微函数

求解约束优化问题的间接解法有哪些？（）

A:随机方向搜索法B:复合形法C:可行方向法D:惩罚函数法E:乘子法F:随机实验法

答案:惩罚函数法;乘子法

求解约束优化问题的随机方向搜索法，如果沿着某一特定方向有过连续的成功搜索，则应使下一次继续搜索这个方向。（）

A:错B:对

答案:错

求解约束优化问题的可行方向法，产生可行方向的条件：既满足可行条件，又满足下降条件。（）

A:对B:错

答案:对

求解约束优化问题的序列二次规划法，在每次迭代中应对不等式约束进行判断，保留其中的起作用约束，除掉不起作用的约束。（）

A:错B:对

答案:对

求解约束优化问题的惩罚函数法，惩罚项的作用是：当迭代点在可行域内时，在迭代过程中将阻止迭代点越出可行域。（）

A:对B:错

答案:错

第六章测试

通过使用评价函数，多目标最优化问题能够转化为单目标最优化问题。（）

A:错B:对

答案:对

将多目标优化问题转化为单目标优化问题的求解方法有哪些？（）

A:宽容分层序列法B:主要目标法C:统一目标函数法D:分层序列法E:功效系数法F:极大极小值法

答案:主要目标法;统一目标函数法;功效系数法;极大极小值法

离散变量优化难点是不存在指导搜索过程的最优性条件。（）

A:错B:对

答案:对

离散变量优化中的分枝定界法包括以下哪些步骤？（）

A:比较与剪枝B:分枝C:定界D:求梯度

答案:比较与剪枝;分枝;定界

动态规划所要求的过程指标函数应具有可分离性，即可表达为它所包含的各阶段指标函数的函数形式。（）

A:错B:对

答案:对

建⽴动态规划模型包括哪些步骤？（）

A:正确选择状态变量B:确定阶段指标函数和最优指标函数C:确定决策并写出状态转移⽅程D:划分阶段

答案:正确选择状态变量;确定阶段指标函数和最优指标函数;确定决策并写出状态转移⽅程;划分阶段

第七章测试

结构优化设计的三个基本要素包括哪些？（）

A:设计变量B:约束条件C:函数梯度D:目标函数

答案:设计变量;约束条件;目标函数

在下列结构优化设计的求解方法中，哪些属于数学规划法？（）

A:遗传算法B:罚函数法C:梯度投影法D:最速下降法

答案:罚函数法;梯度投影法;最速下降法

对于结构形状优化来说，要求结构类型、材料、布局已事先确定好。（）

A:对B:错

答案:对

拓扑优化是一种比尺寸优化、形状优化更高层次的优化方法。（）

A:对B:错

答案:对

所谓的被动约束是指在最优点处取不等式的约束。（）

A:对B:错

答案:对

结构拓扑优化从其物理模型的描述上来说，一般可分为如下哪几种方法？（）

A:渐进结构优化方法B:均匀化方法C:移动渐进法D:基结构法

答案:渐进结构优化方法;均匀化方法;基结构法

第八章测试

结构优化设计的准则法的缺点是：有局限性，适用于结构布局及几何形状已定的情况，设计是接近最优。（）

A:对B:错

答案:对

一般来说，对于超静定结构，满应力设计可能只是近似解计。（）

A:对B:错

答案:对

齿形法中，射线步的基本特点有哪些？（）

A:在走射线步时，由于各杆件变量都乘同一常数B:刚度矩阵不变C:杆件内力不变D:位移不变

答案:在走射线步时，由于各杆件变量都乘同一常数;杆件内力不变

能量准则法的比较容易实现的准则是要求各杆件应变能与其容许应变能的比值趋近于结构总应变能与总容许应变能之比值，且等于一常数。（）

A:对B:错

答案:对

齿形法中，从满应力步所得到各杆应力比列阵中，选择最大的应力比作为射线步的变更依据。（）

A:对B:错

答案:对

对于静不定结构，满应力设计法是收敛的。（）

A:错B:对

答案:错

第九章测试

传统力学准则法的基本精神主要是充分发挥材料的强度潜力和储能（应变能）能力，实现等强度或等应变能密度状态，以达到使结构最轻的目标。（）

A:错B:对

答案:对

结构优化设计中，为了提高效率，可以根据响应比小于某个规定的约束截断参数来暂时删除非临界约束。（）

A:对B:错

答案:对

结构优化设计的简单倒数近似法中，对于杆单元，哪些量相对于倒数变量恰好是线性的？（）

A:重量B:应力C:位移D:应变

答案:应力;位移;应变

结构优化设计中，设计变量连接可以减少独立设计变量数。（）

A:错B:对

答案:对

结构优化设计灵敏度分析的拟荷载法，每次计算过程中刚度矩阵保持不变。（）

A:对B:错

答案:对

结构优化设计灵敏度分析的单位荷载法，需要假定设计变量的变化不引起荷载的变化。（）

A:对B:错

答案:对

第十章测试

结构优化设计中构造代理模型常用的取样方法有哪些？（）

A:全析因试验设计B:部分析因试验设计C:中心复合设计D:拉丁超立方取样

答案:全析因试验设计;部分析因试验设计;中心复合设计;拉丁超立方取样

结构优化设计中构造代理模型的全析因试验设计取样方法，是指在一次完全试验中，系统的所有因素的所有水平可能的组合都要被研究到的一种试验设计方法。（）

A:错B:对

答案:对

响应面法的思想是对采集到的设计空间内的点及其响应值进行处理，得到显式或隐式的设计点与响应值之间的映像关系。（）

A:对B:错

答案:对

代理模型的函数构造方法有哪些？（）

A:径向基函数方法B:响应面方法C:Kriging方法D:人工神经网络模型

答案:径向基函数方法;响应面方法;Kriging方法;人工神经网络模型

Kriging代理模型的确定性部分，可以提供模拟的全局近似。（）

A:对B:错

答案:对

Kriging代理模型是由哪两个方面联合构成的？（）

A:参数模型B:非参数随机过程C:非参数模型D:参数随机过程

答案:参数模型;非参数随机过程

第十一章测试

在可靠性理论中，不可能事件是一定不会发生的随机事件。（）

A:错B:对

答案:对

描述概率分布特征的总体特征数包括哪些？（）

A:各阶距B:方差C:偏差D:均值

答案:各阶距;方差;均值

衡量随机变量概率分布中的不确定性，常用哪个量表示？（）

A:方差B:偏度C:均值D:各阶距

答案:偏度

在可靠性理论中，正态分布可于描述机械制造中的加工误差、测量误差，打靶时的射击误差。（）

A:对B:错

答案:对

影响结构可靠性的因素有哪些？（）

A:明显与时间有关的因素B:与重量有关的因素C:与规定条件有关的因素D:与功能有关的因素

答案:明显与时间有关的因素;与规定条件有关的因素;与功能有关的因素

结构或结构构件的承载能力极限状态标志有哪些？（）

A:结构转变为机动机构B:结构构件或连接因超过材料强度而破坏C:结构或结构构件丧失稳定性D:整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡

答案:结构转变为机动机构;结构构件或连接因超过材料强度而破坏;结构或结构构件丧失稳定性;整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡

第十二章测试

均值一次二阶矩法的优点是计算简单，并且不要求随机变量的概率分布。（）

A:对B:错

答案:对

响应面函数的选取原则有哪些？（）

A:对于精度要求不高，响应面函数可选用一次多项式B:对于非线性程度不高时，响应面函数可选用一次多项式C:对于精度要求较高，响应面函数尽量不要选取不含交叉项的二次多项式D:对于非线性程度很高时，响应面函数可采用映射能力非常强的神经网络或者支持向量机函数

答案:对于精度要求不高，响应面函数可选用一次多项式;对于非线性程度不高时，响应面函数可选用一次多项式;对于精度要求较高，响应面函数尽量不要选取不含交叉项的二次多项式;对于非线性程度很高时，响应面函数可采用映射能力非常强的神经网络或者支持向量机函数

在蒙特卡罗法中，失效概率就是结构失效次数占总试验次数的比例。（）

A:错B:对

答案:对

连续型随机变量的抽样方法有哪些？（）

A:泊松分布法B:反函数法C:舍选法D:随机变量函数法

答案:反函数法;舍选法;随机变量函数法

对于结构体系的串联模型来说，若结构中任一构件失效，则整个结构体系失效。（）

A:错B:对

答案:对

对于结构体系的并联模型来说，结构中有一个或一个以上的构件失效，剩余的构件或失效的延性构件，仍能维持整体结构的功能。（）

A:对B:错

答案:对

第十三章测试

以下哪些作用属于可变荷载？（）

A:楼面活荷载B:风荷载C:吊车荷载D:冰压力

答案:楼面活荷载;风荷载;吊车荷载;冰压力

以下哪些作用属于动态载荷？（）

A:地震B:设备振动C:作用于高耸结构上的风荷载D:吊车荷载

答案:地震;设备振动;作用于高耸结构上的风荷载;吊车荷载

荷载统计时需确定哪些统计参数？（）

A:在每个时段τ内荷载出现的频率pB:荷载