2015年10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

02200201510

1、【单选题】在下列列出的硬件没备中，是输入设备的是

CPU

打印机

A:

扫描仪

B:

显示器

C:

答D:案：C

解析：常用的输入设备有：(1)键盘。(2)鼠标。(3)扫描仪。(4)麦克风。(5)摄像头。(6)

触摸屏。常用的输出设备主要有：(1)显示器。(2)打印机。(3)音箱和耳机。

2、【单选题】产品模型的工程分析是CAD系统的主要功能之一，下列技术属于该方面的技术

的为

三维几何造型

优化设计

A:

工程数据管理

B:

工程图绘制

C:

答D:案：B

3、【单选题】下列软件属于CAD支撑软件的是

Visualc（上标++）

Solidworks

A:

LISP

B:

答C:案：B

4、【单选题】下列图形变换属于基本变换的是

图形绕（2，3）点旋转90°

图形关于直线2x+3y+4=0对称

A:

图形对称X轴

B:

图形沿X轴平移t个单位，然后绕（0，0）点旋转30°

C:

答D:案：C

5、【单选题】点X（上标*）为多元函数F（x）的驻点，在X（上标*）附近F（x）具有连续

的二阶偏导数，则X（上标*）为F（X）极大值点的充分条件为F（x）的Hessian矩阵

负定

不定

A:

半正定

B:

正定

C:

答D:案：A

6、【单选题】外点罚函数法是求解有约束问题的常用方法，该方法

罚函数定义于可行域内，搜索过程从可行域内部逼近最优解

罚函数定义于可行域内，搜索过程从可行域外部逼近最优解

A:

罚函数定义于可行域外，搜索过程从可行域内部逼近最优解

B:

罚函数定义于可行域外。搜索过程从可行域外部逼近最优解

C:

答D:案：D

7、【单选题】对于无约束优化问题，如果目标函数的一阶和二阶偏导数易于计算，但问题规

模较大。每一步的Hessian矩阵求解费时较多，则下列方法中比较适合解决该类问题的方法

为

拟牛顿法

变尺度法

A:

Powell法

B:

梯度法

C:

答D:案：B

8、【单选题】

{-l，4}（上标T）

{1，4}（上标T）

A:

{-2，-4}（上标T）

B:

{2，4}（上标T）

C:

答D:案：A

9、【单选题】一维简单拉压杆单元，在局部座标系下的单元刚度矩阵为

2×2阶矩阵

3×3阶矩阵

A:

4×4阶矩阵

B:

6×6阶矩阵

C:

D:

答案：A

解析：在一维简单拉压杆单元中，单元刚度矩阵在局部坐标系下是一个2×2阶矩阵。一

维简单拉压杆单元是用于模拟和分析结构中的拉压杆件的基本单元。它通常由两个节点组

成，其中一个节点为起始节点，另一个节点为终止节点。单元刚度矩阵描述了杆单元在局

部坐标系下的刚度和变形关系。在一维简单拉压杆单元中，通常假设杆件的截面积和杨氏

模量是均匀的。根据杆件的几何形状和材料性质，可以推导出单元刚度矩阵的具体形式。

由于一维简单拉压杆单元只有一个自由度，即轴向位移，因此单元刚度矩阵的阶数为

2×2。其中，第一行和第一列对应于轴向位移自由度，即拉压方向上的位移；第二行和第

二列对应于轴向位移自由度的反方向，即压缩方向上的位移。通过组装和求解单元刚度矩

阵，可以得到整个结构的刚度矩阵，从而进行结构的静力分析和动力分析。

10、【单选题】采用三角形单元对一平板进行强度分析，共划分8个结点9个单元，则在未

引入支撑条件前，该结构的总体刚度矩阵为

16×16阶矩阵

18×18阶矩阵

A:

24×24阶矩阵

B:

27×27阶矩阵

C:

答D:案：A

11、【单选题】一维简单拉压杆单元的刚度矩阵与材料的弹性模量E，泊松比μ的关系为

与E有关，与μ有关

与E有关，与μ无关

A:

与E无关，与μ有关

B:

与E无关，与μ无关

C:

答D:案：B

12、【单选题】平面三角形单元采用线性位移模式，几何矩阵为B，弹性矩阵为D，则

B为座标的函数，D为座标的函数

B不为座标的函数，D为座标的函数

A:

B不为座标的函数，D不为座标的函数

B:

B为座标的函数，D不为座标的函数

C:

答D:案：C

13、【单选题】用l00只电容进行实验，工作到40小时时有l6只损坏，工作到60小时时

又有8只损坏，从40小时到60小时这段时间，电容的平均失效密度为

0.004

A:

0.012

0.048

B:

0.08

C:

答D:案：A

14、【单选题】

A:

B:

C:

答D:案：A

15、【单选题】一个系统由若干个环节串联而成，只要其中一个环节失效，整个系统就失

效，则这种失效模式的失效概率服从

正态分布

对数正态分布

A:

指数分布

B:

威布尔分布

C:

答D:案：D

解析：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。

16、【单选题】一系统由N个相同元件组成，每个元件的可靠度都为R，若容许一个元件失

效，系统仍能正常工作，则系统的可靠度为二项分布中

第一项的系数

A:

第二项的系数

第一项的系数与第二项系数之和

B:

第一项的系数与第二项系数之差

C:

答D:案：C

17、【多选题】以下图形变换矩阵作用效果相同的是

A:

B:

C:

D:

答E:案：AE

18、【多选题】下列所列出的要素中，为优化设计问题的基本要素的有

设计变量

设计常量

A:

目标函数

B:

约束条件

C:

可行域

D:

E:

答案：ACD

19、【多选题】在有限元分析时，下列因素中与结构总体刚度矩阵的大小有关的因素有

单元的类型

节点数

A:

材料种类数

B:

节点自由度数

C:

载荷的数量

D:

答E:案：ABD

20、【多选题】由ABC三个元件组成的三分之二表决系统，能正常工作的情况为

A、B、C全部正常工作

A失效，B、C正常工作

A:

B失效，A、C正常工作

B:

C失效，A、B正常工作

C:

A、B、C全部不能正常工作

D:

答E:案：ABCD

21、【问答题】常用数据模型有哪几种?各自有何特点?

答案：（1）层次模型记录间是树型的数据结构，体现了记录间“一对多”的关系，具有

结构简单、清晰的特点，适用于记录之间本身就存在-种自然的层次关系，但它难于处理

记录之间复杂的联系。（2）网络模型指事物之间为网络的组织结构，体现了事物间的

“多对多”的关系。能处理事物之间非常复杂的联系，模型结构极其复杂。（3）关系

型以集合论中的“关系”的概念为理论基础，把信息定义为一张二维表的组织结构，每

一张表为个关系，表中的每-行为一个记录，每一列为数据项。

22、【问答题】简述库恩——塔克条件及其几何意义。

答案：

23、【问答题】简述可靠度分配的等同分配法和加权分配方法的原理和特点。

答案：（1）等同分配：按照系统中各单元（子系统或零部件）的可靠度均相等的原则进

行可靠度分配。计算简单，没有考虑各子系统现有的可靠度水平、重要性等因素。（4

分）（2）加权分配：把各子系统在整个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。计算麻烦一些，但考虑了子系统的重要程度。

24、【问答题】简述在有限元分析时，如何确定节点位置和单元数量。

答案：节点的选择：若结构在几何形状、材料性质和外部条件无突变时，该结构应等分成

几个单元，节点呈等距分布。若存在不连续性，节点应选在实变处。单元数量：取决于

要求的精度、单元的尺寸及自由度的数量。单元的数量越多精度越高，但这有一个界限。

25、【问答题】将下列数据拟合成Y=a（下标0）+a（下标1）x+a（下标2）x（2次方）形

成的经验公式。（计算结果保留两位小数）X（下标i）12345Y（下标i）2.053.90

11.2024.2042.45

答案：

26、【问答题】由相互垂直的两杆组成的平面刚架结构，节点编号单元编号如题34图

示，在节点3上作用垂直向下的大小为l00N的力，单元①和单元②在局部座标系下的单

元刚度矩阵相同，都为

答案：

27、【填空题】CAD系统的硬件组成很难有一个统一的标准，一个典型的CAD系统的基本硬

件一般由主机，输入设备，输出设备和_____设备及计算机网络等几部分组成。

答案：存储

28、【填空题】计算机的系统软件包括操作系统、汇编系统、_____系统和诊断系统等。

答案：编译

29、【填空题】约束条件可分为_____约束和性能约束两类。

答案：边界

30、【填空题】一维搜索方法中黄金分割法每次缩短后的新区间与原区问长度的比值始终是

一个常数，此常数为_____。

答案：常数为0.618

31、【填空题】用有限元法分析汽车车架的固有频率和振型，该问题属于_____问题