2009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

0220020094

1、【单选题】CAD技术是一门综合性应用技术，以下技术不属于工程分析技术的是

比化设计方法

模拟仿真

A:

软件工程规范

B:

物理特性计算

C:

答D:案：C

2、【单选题】一光栅扫描显示器有600条水平扫描线、每条水平扫描线上有800个像素点，

每个像素点的状态用8位二进制数表示，则该显示器分辨率的正确表示为

600×800×8

800×600×8

A:

600×800×256

B:

800×600×256

C:

答D:案：B

3、【单选题】根据CAD软件的分类，以下软件不属于CAD支撑软件的是

Solidedge

MDT

A:

ANSYS

B:

FoxBASE

C:

答D:案：D

4、【单选题】在CAI工作过程中，定义规格化设备坐标系是为了图形

显示方便

打印方便

A:

编程方便

B:

程序移植方便

C:

答D:案：D

解析：在CAI工作过程中，定义规格化设备坐标系是为了图形程序移植方便。

5、【单选题】在窗口与视区的匹配中，要实现摇视（PAN）功能，需要改变

窗口的定形参数

窗口的定位参数

A:

视区的定形参数

B:

视区的定位参数

C:

答D:案：B

解析：在窗口与视区的匹配中，要实现摇视（PAN）功能，需要改变窗口的定位参数。

6、【单选题】

y含Z的错切

Z含y的错切

A:

x含Z的错切

B:

Z含x的错切

C:

答D:案：A

7、【单选题】用有限元法分析等截面杆的拉压问题、其单元刚度矩阵司以下因素无关的是

材料的弹性模量

材料的泊松比

A:

杆的横截面积

B:

杆的长度

C:

答D:案：B

8、【单选题】以下矩阵有可能不是对称矩阵的是

弹性矩阵

单元刚度矩阵

A:

坐标转换矩阵

B:

总体刚度矩阵

C:

答D:案：C

9、【单选题】以下优化设计问题是线性规划问题的是

A:

B:

C:

D:

答案：C

10、【单选题】在长为L的区间[a，b]上用黄金分割法进行一维搜索，第一次搜索的两个点

为，若Fa（下标1）=Fa（下标2），则第二次搜索区间缩小为

0.382L

0.236L

A:

0.5L

B:

0.618L

C:

答D:案：B

11、【单选题】

必须是正定矩阵

必须是半正定矩阵

A:

必须是对称正定矩阵

B:

必须是对称半正定矩阵

C:

答D:案：C

12、【单选题】在混合罚函数法优化算法中，惩罚因子r（上标（k））和M（上标（k））

比较合适的关系为

A:

B:

C:

答D:案：D

13、【单选题】有限元分析中，总体刚度矩阵的阶数的决定因素是

单元类型和节点数量

单元类型和单元数量

A:

节点数量和单元尺寸

B:

节点数量和单元尺寸

C:

D:

答案：A

解析：有限元分析中，总体刚度矩阵的阶数的决定因素是单元类型和节点数量。

14、【单选题】平面三角形单元的坐标转换矩阵的阶数为

2×2

2×4

A:

4×4

B:

6×6

C:

答D:案：D

解析：平面三角形单元的坐标转换矩阵的阶数通常是6×6。平面三角形单元是有限元分析

中常用的一种单元，用于模拟平面结构中的三角形区域。它由三个节点组成，每个节点有

两个自由度（通常是x和y方向的位移），因此总共有6个自由度。坐标转换矩阵用于将

全局坐标系下的位移向量转换为局部坐标系下的位移向量，或者将局部坐标系下的力向量

转换为全局坐标系下的力向量。由于平面三角形单元有6个自由度，所以坐标转换矩阵的

阶数为6×6。具体来说，平面三角形单元的坐标转换矩阵可以表示为：[T]=[T_x0

T_y0T_z0][0T_x0T_y0T_z][T_yT_xT_z000][00T_zT_xT_y0][000

T_yT_xT_z][0000T_zT_x]其中，[T_x]、[T_y]和[T_z]是分别表示x、y和z方向

的坐标转换矩阵，通常是2×2的矩阵。这样，整个坐标转换矩阵的阶数就是6×6。

15、【单选题】有限元分析中，材料特性对应力和应变是有影响的，材料特性的影响表现在

单元刚度矩阵和弹性矩阵

单元刚度矩阵和几何矩阵

A:

弹性矩阵和坐标转换矩阵

B:

坐标转换矩阵和几何矩阵

C:

答D:案：A

解析：有限元分析中，材料特性对应力和应变是有影响的，材料特性的影响表现在单元刚

度矩阵和弹性矩阵。

16、【单选题】对一批灯具在其额定电压下进行产品质量测试，发现其在使用到150小时时

产品可靠度为0.6，此时的累积失效概率为

0.15

0.4

A:

0.6

B:

0.85

C:

答D:案：B

17、【单选题】威布尔分布中，当其参数y<0时，表示

该产品在工作前，即存储期间已失效

大多数元件和零件的失效模式

A:

该产品开始使用时就存在失效的可能性

B:

该产品有一段不失效的时间

C:

答D:案：A

18、【单选题】当强度均值小于应力均值时，这时失效概率

小于50％

等于50％

A:

大于50％

B:

大于60％

C:

答D:案：C

解析：当强度均值小于应力均值时，失效概率大于50%的情况是指在应力超过强度的情况

下，系统或元件发生失效的概率大于50%。在可靠性工程中，通常使用可靠度指标来评估

系统或元件的失效概率。可靠度是指系统或元件在给定时间内正常工作的概率。失效概率

则是指系统或元件在给定时间内发生失效的概率。当强度均值小于应力均值时，意味着系

统或元件的强度水平低于所受到的应力水平。在这种情况下，系统或元件发生失效的概率

会增加。因为应力超过了强度，系统或元件无法承受这种应力，从而导致失效的概率增

加。具体来说，如果强度均值小于应力均值，那么失效概率大于50%的意思是，在给定时

间内，系统或元件发生失效的概率超过了50%。这意味着系统或元件的可靠度较低，存在

较高的失效风险。

19、【单选题】某单位称自己的产品可靠性在90％以上，技术监督局拙取1000件该产品，

分10组进行产品质量试验，发现其中有两组试验结果的可靠度在90％以下，对该单位的产品

可靠性在90％以上具有的置信度为

10％

20％

A:

80％

B:

90％

C:

答D:案：C

20、【单选题】在一个并联元件组成的系统中，若减少二个元件，则系统的可靠度

减少

不变

A:

增加

B:

C:

不确定

答D:案：A

解析：在一个并联元件组成的系统中，若减少两个元件，则系统的可靠度通常会减少。并

联系统是指系统中的元件按照并联的方式连接起来，只要有一个元件正常工作，整个系统

就能正常工作。在并联系统中，系统的可靠度取决于所有元件中至少有一个元件正常工作

的概率。当减少两个元件时，系统的可靠度会受到影响。因为在并联系统中，只要有一个

元件正常工作，系统就能正常工作。而减少两个元件会降低系统中至少有一个元件正常工

作的概率，从而降低系统的可靠度。需要注意的是，如果系统中的元件可靠度非常高，或

者系统中的其他元件已经非常可靠，那么减少两个元件可能会对系统的可靠度产生微弱的

正面影响。但在一般情况下，减少两个元件会降低系统的可靠度。

21、【多选题】在消隐处理时，用最大最小测试原理检测A、B之间的相互遮挡情况，下列

条件中满足A、B肯定相互不遮挡的条件有

A:

B:

C:

D:

答E:案：ACD

22、【多选题】

比例变换

透视变换

A:

对称变换

B:

平移变换

C:

错切变换

D:

答E:案：ACE

23、【多选题】在进行有限元分析时，对称结构要求结构列称的因素为

几何形状

约束条件

A:

材料特性

B:

C:

尺寸

载荷

D:

答E:案：ABCDE

24、【多选题】对于多元函数，用Hessian矩阵判定其极值点x•的类型，以下说法正确的是

Hessian矩阵正定，x•为极小值点

Hessian矩阵正定，x•为极大值点

A:

Hessian矩阵负定，x•为极小值点

B:

Hessian矩阵负定，x•为极大值点

C:

Hessian矩阵不定，X•为鞍点

D:

答E:案：ADE

25、【多选题】下面说法正确的是

并联系统的可靠度高于组成零部件的可靠度

串联系统的可靠度低于组成零部件的可靠度

A:

提高串联系统可靠性的方法是减少系统组成零部件的数目

B:

提高并联系统可靠性的方法是减少系统组成零部件的数目

C:

通过提高系统组成零部件的MTTF，达到提高系统可靠性的目的

D:

答E:案：ABCE

26、【问答题】体模型的实现方法中的CSG方法和B-rep方法各自的基本思想。

答案：CSG方法的基本思想是：各种各样形状的几何形体都可以由若干个基本形体，经过

有限次形状集合运算（又称拼合运算）构建得到。B-rep方法的基本思想：几何实体都

是由若干边界外表面包容的，可以通过定义和全面存储这些边界外表面信息的方法建立实

体几何模型。

27、【问答题】标准件特性文件中标准件图形是如何构成的?

答案：标准件的图形构成可以分为四个层次：A类构件、B类构件、K类整件、G类组件。

（1）A类构件是最基本的通用几何元素。（2）B类构件是专用于某一图形文件的通用

元素。（3）K类整件是由一个或若干个A类构件或B类构件组成，用以描述-一个完整

的零件。（4）G类组件是由几个整件和必要的A、B构件组成。

28、【问答题】Powell法在每一轮形成新的搜索方向时会存在阿种问题导致不收敛?如何修

正?

答案：Powell法在每一轮形成新的搜索方向替换原来矢量组中的第一个方向形成新的搜索

方向组，可能存在新的方向组线性相关的情况，从而导致算法不收敛的问题。修正方

法：迭代过程中，形成一个新的方向后，先判别一下新方向是否有效，如果有效则替换原

来的搜索方向组中的第一个搜索方向，否则，不替换，仍然按原来的方向组搜索。（3

分）

29、【问答题】简述有限元法的前处理主要包括哪些内容?

答案：有限元法的前处理主要包括：（1）单元的自动分割生成网格。（2）节点的自

动优化编码。（3）使用图形系统显示单元分割情况。（4）带宽优化。（5）节点

坐标的确定施。（6）检查单元分割的合理性。（7）局部网格的自适应加密。

（8）有限元模型的尺寸优化。

30、【问答题】系统可靠性的大小主要取决哪些因素?

答案：（1）组成系统的零部件的可靠性。（2）零部件的组合方式。

31、【问答题】某系统由3个子系统串联而成，要求在24h内连续工作时的系统可靠度为R

（下标s）=0.98，各子系统的加权因子为E（下标1）=0.9，E（下标2）=0.85，E（下标3）

=1，各子系统的工作时间分别为t（下标1）=l8h，t（下标2）=20h，t（下标3）=24h，各

子系统的基本元件数为n（下标1）=8，n（下标2）=l6，n（下标3）=12。试用加权分

配法确定各子系统的可靠度。（保留4位小数）

答案：

32、【问答题】一组实验数据如下，试用抛物线插值方法计算x=136处的y值。x；90

100110120130140150y；0.680.740.790.830.860.890.92

答案：

33、【问答题】某小型商店从一电器生产厂家购进电冰箱和电视机分别为x（下标1）和x

（下标2）台。电冰箱每台占地1.5m（2次方），进价500元每台，可获利180元；电视机每

台占地1m（2次方），进价1200元每台，可获利210元；在商店现有进货资金2万元，仓库

50m（2次方）的情况下。该商店电冰箱和电视机应分别购进多少台，才能使利润达到最

大，并把结果进行取整。

答案：

34、【问答题】一厚度为t，边长为1的正方形钢板，其支撑和受力情况如图示。按平面

问题进行有限元分析时，划分的单元、结点的局部和整体编码如图所示。两三角形单元在

整体坐标系下的单元刚度矩阵为：

试引入支撑条件写出平

衡方程。

答案：

35、【填空题】对于图形的组合变换，变换顺序不同对变换结果是有影响的，这是因为矩阵

乘法不满足_____。

答案：乘法交换率

36、【填空题】数据库系统中，应用程序不直接操作数据库，而是通过_____对数据库进行

操作。

答案：数据库管理系统

37、【填空题】采用线性位移模式的三角形单元内的各应变分量与该点的坐标值无关，这种

单元称为_____三角形单元。

答案：常应变

38、【填空题】在某点.目标函数值下降最快的方向是函数的_____方向。

答案：负梯度

39、【填空题】函数