2005年4月自考02200现代设计方法试题及答案含解析

现代设计方法年月真题

0220020054

1、【单选题】模拟仿真分析在CAD所涉及到的诸多技术中属于

图形处理技术

工程分析技术

A:

软件设计技术

B:

文档处理技术

C:

答D:案：B

解析：模拟仿真分析在CAD所涉及到的诸多技术中属于工程分析技术。

2、【单选题】一彩色光栅扫描显示器，它的分辨率为1280×1024×8，则该显示器

水平线上有1280个扫描点，共有1024条水平扫描线，每个点最多可有8种颜色

水平线上有1024个扫描点，共有1280条水平扫描线，每个点最多可有8种颜色

A:

水平线上有1024个扫描点，共有1280条水平扫描线，每个点最多可有256种颜色

B:

水平线上有1280个扫描点，共有1024条水平扫描线，每个点最多可有256种颜色

C:

答D:案：D

3、【单选题】网络通讯及管理软件属于

系统软件

支撑软件

A:

专用软件

B:

分析软件

C:

答D:案：A

解析：网络系统软件是指系统的网络操作系统、网络通信协议和应用级的提供网络服务功

能的专用软件。网络系统软件包括网络操作系统、网络协议软件、通信控制软件和管理软

件等。

4、【单选题】将平面图形放大一倍，其变换矩阵为

A:

B:

C:

答D:案：C

5、【单选题】在消阴处理中，当判断单个物体面与面之间的相互遮挡情况时，采用的检验规

则为

法线方向检验

极大／极小检验

A:

包容性检验

B:

深度检验

C:

答D:案：A

解析：在消阴处理中，当判断单个物体面与面之间的相互遮挡情况时，采用的检验规则为

法线方向检验。

6、【单选题】如果目标函数的导数求解困难时，适宜选择的优化方法为

Powell法

梯度法

A:

变尺度法

B:

共轭梯度法

C:

答D:案：A

解析：鲍威尔法又称方向加速法，它由Powell于1964年提出，是利用共轭方向可以加快

收敛速度的性质形成的一种搜索方法。该方法不需要对目标函数进行求导，当目标函数的

导数不连续的时候也能应用，因此，鲍威尔算法是一种十分有效的直接搜索法。Powell法

可用于求解一般无约束优化问题，对于维数n<20的目标函数求优化问题，此法可获得较

满意的结果。不同于其他的直接法，Powell法有一套完整的理论体系，故其计算效率高于

其他直接法。该方法使用一维搜索，而不是跳跃的探测步。同时，Powell法的搜索方向不

一定为下降方向。

7、【单选题】0.618法在迭代运算过程中，迭代区间不断缩小，其区间缩小率在迭代运算过

程中是

逐步变小

不变

A:

逐步变大

B:

不确定

C:

答D:案：B

8、【单选题】对于多元函数F（x）在点x*处的梯度▽F（x*）=0是极值存在的

一般条件

充分必要条件

A:

充分条件

B:

必要条件

C:

答D:案：D

9、【单选题】具有n个变量的函数F（x）的Hessian矩阵是n×n的二阶偏导数矩阵，该矩

阵是

非对称矩阵

对称矩阵

A:

三角矩阵

B:

分块矩阵

C:

答D:案：B

解析：对称矩阵(SymmetricMatrices)是指元素以主对角线为对称轴对应相等的矩阵。

10、【单选题】函数F（x）=x（2次方）（下标1）+x（2次方）（下标2）-2x（下标1）

{4,2}（上标T）

{2,4}（上标T）

A:

{4,4}（上标T）

B:

{1,2}（上标T）

C:

答D:案：C

11、【单选题】利用有限元法研究具有两个相互垂直的对称线（面）的对称结构时，为了尽

可能减少计算的工作量，可以只研究总体结构的

1／2

l／4

A:

1／6

B:

1／8

C:

答D:案：B

12、【单选题】若把平面应力问题的弹性矩阵改成平面应变问题的弹性矩阵，只需将

E换成E/（1-μ），μ换成μ/（1-μ（上标2））

E换成E/（1-μ（上标2））

A:

E换成E/（1-μ（上标2）），μ换成μ/（1-μ）

B:

μ换成μ/（1-μ）

C:

答D:案：C

13、【单选题】如图所示的非节点载荷处理成节点载荷计算正确的是

A:

B:

C:

答D:案：D

14、【单选题】某三角形单元两节点对应的总体编码为3、5和8，则单元刚度系数K46在总

体刚度短阵中的位置为

第4行第6列

第10行第6列

A:

第10行第16列

B:

第4行第16列

C:

答D:案：C

15、【单选题】如图所示由4根弹簧组成的系统中，每根弹簧的刚度系数如图示，系统4

个节点，系统总体刚度短阵元素K（下标22）为

k（下标1）+k（下标2）+k（下标3）

k（下标1）+k（下标2）

A:

k（下标2）

B:

k（下标2）+k（下标3）

C:

答D:案：A

16、【单选题】由若干道个环节串联而成的系统，只要其中一个环节失效，整个系统就会失

效，这种失效模式大多服从

正态分布

对数公布

A:

指数公布

B:

威布尔分布

C:

答D:案：D

解析：韦布尔分布，即韦伯分布，又称韦氏分布或威布尔分布，是可靠性分析和寿命检验

的理论基础。威布尔分布在可靠性工程中被广泛应用，尤其适用于机电类产品的磨损累计

失效的分布形式。由于它可以利用概率值很容易地推断出它的分布参数，被广泛应用于各

种寿命试验的数据处理。

17、【单选题】标准正态分布的特征是

μ=0,σ=1

μ=1,σ=1

A:

μ=1,σ=0

B:

μ=0,σ=0

C:

答D:案：A

解析：若随机变量X服从一个数学期望为μ、方差为σ^2的正态分布，记为N(μ，

σ^2)。其概率密度函数为正态分布的期望值μ决定了其位置，其标准差σ决定了分布的

幅度。当μ=0,σ=1时的正态分布是标准正态分布。

18、【单选题】威布尔分布蜕变为接近正态分布的条件是

γ=1,m=1

γ=0,m<1

A:

γ=0,m=3.5

B:

γ=0,m=1

C:

答D:案：C

19、【单选题】对于一个复杂系统，为了育雏合理地考虑各种因素的影响，其可靠度指标的

分配应采用

加权分配法

动态规划法

A:

等同分配法

B:

最优分配法

C:

答D:案：D

解析：最优分配法是指在规定的费用下使估计值的方差最小的样本分配方法。

20、【单选题】按照强度以一应力干涉理论，在传统设计中，取安全系数n=1，零件的可靠

度应为

R<0.5

R=0.5

A:

R>0.5

B:

R=1

C:

答D:案：B

21、【多选题】下列设备一般是通过RS-232C与计算机相连接的有

鼠标器

键盘

A:

显示器

B:

图形扫描仪

C:

数字化仪

D:

答E:案：ADE

22、【多选题】在Cohen-Sutherland算法中，一线段的一个端点的编码为1010，则该端点

位于

窗口中

窗口下方

A:

窗口上方

B:

窗口左边

C:

窗口右边

D:

答E:案：CE

23、【多选题】组成优化数学模型的基本要素有

设计变量

目标函数

A:

极值

B:

设计空间

C:

约束条件

D:

答E:案：ABE

24、【多选题】平面刚架与平面桁架的不同之处表现在

单元形状不同

单元刚度矩阵的阶数不同

A:

每个节点的位移分量数不同

B:

每个单元的节点数目不同

C:

坐标转换矩阵的阶数不同

D:

答E:案：BCE

25、【多选题】提高并联系统可靠度的途径有

增加系统组成元件的数目

减少系统组成元件的数目

A:

提高元件的可靠度

B:

提高元件的MTTF

C:

降低元件的失效率

D:

答E:案：ACDE

26、【问答题】三维实体模型的实现方法中，体素构造法（CSG）的基本思想是什么?需要存

储的几何模型信息有哪些?

答案：（1）体素构造法（CSG）的基本思想是：各种各样形状的几何形体都可以由若千个

基本单元形体，经过有限次形状拼合运算构建得到。（3分）（2）需要存储的几何模

型信息是：所有的基本形体的类型、参数和所采用的拼合运算过程。

27、【问答题】为什么选用共轭方向作为搜索方向可以取得良好的效果?

答案：选用共轭方向作为搜索方向可以取得良好的效果，主要是由共轭方向的性质所决

定。（2分）共轭方向的性质为：对于n维正定二次型函数，从任意初始点出发，依次

沿着与矩阵A为共轭的n个线性无关的方向进行一维搜索，则能在第n步或n步以前达到

极小点。

28、【问答题】在现有的有限元分析程序中，其前处理程序一般应包含哪些主要功能?

答案：前处理程序一般应包含如下主要功能：（1）单元的自动分割生成网格；（2）

单元和节点的自动优化编码实现带宽最小；（3）各节点坐标值的确定；（4）可以使

用图形系统显示单元分割情况；（5）检查单元分割的合理性。

29、【问答题】什么是平均寿命与可靠寿命?平均寿命与可靠度之间有何关系?

答案：

30、【问答题】试简述消隐处理中的Z向深度缓冲算法的基本原理。

答案：该算法采用帧缓冲区存放像素值，采用一个与屏幕对应的深度信息缓冲存储器（简

称Z缓冲区），记录像素所显示的空间点的Z坐标（即深度值）。（2分）对景物中的

每个多边形找到当多边形投影到屏幕时位于多边形内或边界上的所有像素点。对每一个像

素，在（x，y）处计算多边形的深度Z，并与Z缓冲区相应单元的现行值相比较，如果Z

值大于Z缓冲区中的现行值，则用Z值更新Z缓冲区的对应值，同时将（x，y）处的多边

形的明暗写入帧缓冲区中对应于该屏幕像素的单元中。当所有多边形处理完毕后在帧缓

冲区中保留的就是已经消隐过的最终结果。

31、【问答题】

答案：

32、【问答题】已知某零件的工作应力和材料强度均服从指数分布，且强度和应力的均值分

别为μ（下标r）=210Mpa和μ（下标s）=160Mpa，试确定零件的可靠度。

答案：

33、【问答题】将下列实验测试数据拟合成y=ax（上标b）形式的经验公式。（计算过程中

保留小数点后两位）X（下标i）1.181.582.403.003.80Y（下标i）2.763.294.23

4.835.57

答案：

34、【问答题】如图所示的平面刚架，由两个单元（1）和（2）组成。两单元的长度和截

面尺寸及材料特性相同，单元（1）的局部坐标正方向为沿轴线方向由节点1指向节点2，

单元（2）的局部坐标正方向为沿轴线方向由节点3指向节点1，在局部坐标系下每个单元

的刚度矩阵为

答案：

35、【填空题】光笔是一种检测装置，它能够将屏幕上的_____转化成电信号输入到计算机

中。

答案：显示状态或明暗变化

36、【填空题】参数化绘图是一种利用零件或产品在形状上