雨课堂学堂在线学堂云《现代机械设计方法（银川科技学院）》单元测试考核答案

第1题优化设计的数学模型需要用设计变量、目标函数和（）A前提条件B约束条件C已知条件D未知条件第2题设计变量可分为离散变量和（）A分散变量B离散不变量C连续变量D未知变量第3题设计变量的个数当：n＝2～10为小型优化问题；n＝10～50为中型优化问题；n>50为大型优化问题。第4题等值线分布的疏或密，不反应出函数值变化的慢或快。第1题梯度方向是指函数的最速上升方向，而负梯度一则为函数的最速下降方向。第2题对于优化问题数学模型的求解，目前可采用的求解方法有三种：数学解析法、图解法和（）A数值迭代法B作图法C投影法D公式法第3题目前，通常采用的迭代终止准则有以下几种：点距足够小准则、函数下降量足够小准则和（）A梯度足够大B无法判断C点矩足够大D函数梯度充分小准则2.1区间消去原理第1题为了确定函数单峰区间内的极小点，可按照一定的规律给出若干试算点，依次比较各试算点的函数值大小，直到找到相邻三点的函数值按（）变化的单峰区间为止。A高-低-高B高-低-低      C低-高-低       D低-低-高第2题函数f(x)为在区间[5,15]内有极小值的单峰函数，进行一搜索时，取两点8和12，若f（8）A[5,8] B[5,12] C[8,12] D[8,15] 第3题利用迭代法求解一元函数极值点的过程叫做一维搜索。第4题单峰区间是指在该区间内的函数变化只有一个峰值。第5题在单峰区间内的极小值点的左侧，函数呈上降趋势；而在极小值点的右侧函数呈下升趋势。2.2黄金分割法、切线法、抛物线法第1题黄金分割法中，每次缩短后的新区间长度与原区间长度的比值始终是一个常数，此常数是（）。A0.382B0.186C0.618D0.816第2题牛顿法属于一维搜索的插值方法。第3题一维搜索的二次插值法用到了点的函数值，一阶导数和二阶导数。第4题在单峰搜索区间[x1，x3] (x1x4,并且其函数值f(x4)A [x1，x4]B[x2，x3]C[x1，x2]D[x4，x3] 第5题利用黄金分割法在搜索区间［a,b］内确定两点a1=0.382,b1=0.618，由此可知区间［a,b］是()。A［0,0.382］B［0.382,1］C［0.618,1］   D［0,1］3.1坐标轮换法第1题无约束优化方法有很多种，但归纳可以分为两大类：解析法和（）A迭代法B代数法C直接法D图解法第2题关于坐标轮换法的迭代步长，常用如下两种取法：最优步长和（）A加速步长B匀速步长C稳定步长D减速步长第3题坐标轮换法的特点：计算简单，概念清楚；但搜索线路较长，计算效率低；所以它只能用于低维（n<10）优化问题的求解。3.2鲍威尔法(基本Powell和修正Powell方法)第1题改进的鲍威尔法放弃了原算法中不加分析地用新形成的方向替换上一轮搜索方向组中的第一个方向的作法。第2题基本鲍威尔法的基本要求小结：各轮迭代中的方向组的向量应该是线性无关的。3.3梯度法第1题梯度法前后两次迭代方向正交，所以搜索路线是呈直角锯齿形。第2题梯度法开始搜索时，收敛速度较快，但当靠近极小点附近，收敛速度越来越慢，这是梯度法的优点。第3题梯度法就是取迭代点处的函数（）作为搜索方向，该法又称最速下降法。A正梯度方向B负梯度方向C负方向D正方向3.4牛顿法第1题牛顿法的搜索方向的构造：是根据目标函数的负梯度和二阶偏导数矩阵来构造的。第2题牛顿法分为：原始牛顿法和（）两种。A鲍威尔法B坐标轮换法C阻尼牛顿法D梯度法3.5变尺度法第1题算法，省去了海森矩阵的计算和求逆，使之计算量大为减少，并且还保持了牛顿法收敛快的优点。第2题常见的变尺度法有DFP变尺度法和（）。A牛顿法B梯度法C插值法DBFGS变尺度法第3题BFGS法的优点在于计算中它的数值稳定性强，所以它是目前变尺度法中最受欢迎的一种算法。4.1复合形法第1题复合形法：是适用于求解具有不等式约束优化问题的一种直接算法。第2题复合形法的迭代过程实际就是通过对复合形各顶点的函数值计算与比较，反复进行点的映射与复合形的收缩，使之逐步逼近约束问题最优解的。第3题初始复合形各顶点的有好点、坏点、次坏点，次优点。4.2内点惩罚函数法第1题常见的惩罚函数法有内点罚函数法、外点罚函数法和（）。A混合罚函数法B内外惩罚函数法C无法确定D交叉惩罚函数法第2题惩罚函数法是一种用来求解约束优化问题的间接解法。第3题内点法中，初始罚因子的选择很重要，根据经验，一般可取1~50，但多数情况是取0.1。4.3外点惩罚函数法和混合罚函数法第1题外点罚函数法适用于具有等式和不等式约束优化问题。第2题外点罚函数法的迭代步骤与内点法基本相同。第3题混合罚函数法是将内点法和外点法的罚函数形式结合起来，解决同时具有等式和不等式约束的问题。5.1多目标优化第1题线性加权法是一种根据多目标优化问题各个目标函数的不同重要程度，将多目标函数线性组合构成一个评价函数的优化方法。第2题极大极小法是将多目标优化问题在所有目标的最有利情况求出最优解。5.2离散变量的优化设计第1题工程实际中，经常有些参数要取整数值和离散值，这样的优化设计问题通常采将离散变量视为连续变量处理，得到优化解后再圆整到最近的离散值，即可求出最优解。第2题在离散惩罚函数法中，离散惩罚因子是由小到大且趋于∞的数列。第3题在离散变量优化方法中，将变量的离散性看成是对目标函数的惩罚项，应用系列连续变量的优化方法进行求解的方法称为拟离散法。6.1遗传算法第1题遗传算法中有三种遗传操作:选择-复制、交叉和（）。A变异B变形C遗传D无法判断第2题交叉率(crossoverrate)就是参加交叉运算的染色体个数占全体染色体总数的比例，记为Pc,取值范围一般为0.4～0.99。第3题变异率(mutationrate)是指发生变异的基因位数所占全体染色体的基因总位数的比例，记为Pm，取值范围一般为0.0001～0.1。6.2粒子群优化算法第1题PSO收敛速度快，特别是在算法的早期，但也存在着精度较低，易发散等缺点。第2题PSO算法是一种启发式的优化计算方法，优点：采用实数编码，易于描述，不易于理解。第3题PSO算法无集中控制约束，不会因个体的故障影响整个问题的求解，确保了系统具备很强的鲁棒性。7.1弹性力学基本假设及基本概念第1题下列哪个力是体力A重力B接触力C流体压力D线分布力第2题在物体内的同一点，不同方向截面上的应力A相同B大小不同，方向相同C方向不同，大小相同D不同第3题切应力的下标A表示作用面的法向B表示切应力的指向C第一个下标表示作用面的法向，第二个下标表示切应力的指向D第一个下标表示切应力的指向，第二个下标表示作用面的法向第4题关于应变，描述不正确的为A应变分为正应变和切应变B正应变都是正的C正应变以伸长为正，缩短为负D切应变以夹角变小为正，变大为负第5题关于位移，描述正确的为A包括刚性位移和弹性位移B刚性位移和应变有关C物体在受力过程中内部各点发生的位置变化D是一个向量正确答案：ACD7.2弹性力学基本方程第1题弹性力学基本方程包括A平衡方程B几何方程C物理方程D运动方程正确答案：ABC第2题关于平衡方程，正确的是A从静力学角度建立的B应力和外力之间的关系方程C应力和应变之间的关系方程D空间问题有六个平衡方程正确答案：AB第3题几何方程，是A应力和外力之间的关系方程B应力和应变之间的关系方程C应变和位移之间的关系方程D应力，应变，位移三者之间的关系方程第4题关于物理方程，正确的是A空间问题有三个物理方程B空间问题有六个物理方程C应力和应变之间的关系方程D就是广义胡克定律正确答案：BCD第5题边界条件，包括A位移边界条件B应变边界条件C应力边界条件D混合边界条件正确答案：ACD8.1有限元法简介及基本概念第1题有限元法A属于数值计算方法B属于解析计算方法C通过离散化将研究对象变换成一个与原始结构近似的数学模型D通过经典理论求解正确答案：AC第2题关于有限元中的单元，说法正确的有A单元是有限元求解的基本构件B每一个单元都有确定的方程来描述其在一定载荷下的响应C单元中未知量的个数是有限的D单元和单元之间没有联系正确答案：ABC第3题关于有限元中的节点，说法正确的有A节点是单元与单元之间的联结点B节点就是空间中的坐标位置C它具有一定响应D相互之间存在物理作用正确答案：ABCD第4题单元包括A杆单元B平面单元C薄板弯曲单元D多面体单元正确答案：ABCD第5题杆单元不可用于以下哪种情况的求解A机床主轴B导轨C机床工作台D箱体正确答案：CD8.2有限元分析基本理论第1题有限元法求解问题的基本步骤包括A建立力学模型B连续体离散化C单元分析D有限元方程求解正确答案：ABCD第2题有限元法求解在建立力学模型时A尽可能反映工程实际B如果结构具有对称性，可根据对称关系简化模型C对称结构不可简化D要把结构上作用的载荷根据作用区域的大小简化正确答案：ABD第3题关于有限元法求解过程中的连续体离散化，正确的是A离散化时要选用合适的单元B单元的选取应视分析问题的性质，规模和精度要求而定C离散化后物体变成了由众多单元以一定方式连接成的离散物体D离散单元的选取和精度无关正确答案：ABC第4题单元分析包括A单元划分B位移模式选择C单元力学分析D节点载荷等效计算正确答案：BCD第5题关于单元插值函数，描述正确的有A规定了从节点位移值到单元内所有点处位移值的计算方法B提供出一种描述单元内部结果的“形状”C描述的是给定单元的一种真实特性D与真实工作特性吻合好坏程度不影响求解精度正确答案：AB9.1有限元建模的概述第1题有限元分析过程的三个阶段分别是什么?A前处理B中处理C计算D后处理正确答案：ACD第2题有限元建模步骤中的单元特性定义通常包含有哪些?A材料特性B物理特性C辅助几何特征D截面形状和大小正确答案：ABCD第3题有限元建模的步骤包括问题定义、几何模型建立、单元选择、单元特性定义、网格划分、模型检查和处理、边界条件定义等9.2参数化有限元建模第1题参数化有限元建模的特征分别是什么?A采用约束定义、修改几何模型B参数与约束之间具有一定的关系，输入一组新的参数值，就可以获得一个新的几何模型C产品模型具有确定的形状和大小D变更参数的方法方便修改设计，节约了建模时间，增加了模型利用率正确答案：ABD第2题参数化有限元建模的步骤包含有哪些?A建立实体模型B实体模型操作C定义单元属性和划分网格D直接生成有限元模型正确答案：ABCD第3题APDL的全称是ANSYS参数化设计语言(ANSYSParametricDesignLanguage)10.1接触问题的有限元法第1题下列选项中属于机械工程中的接触问题分别是什么?A齿轮啮合B螺栓连接C滚珠轴承D冲压成形过程中的板坯与模具之间的接触正确答案：ABCD第2题对于接触物体或将要接触的物体，其边界状态可分为哪些?A分离B黏性接触C滑动接触D滚动接触正确答案：ABC第3题由于接触界面条件是不等式约束，决定了接触问题需要采用试探—校核迭代算法求解。11.1疲劳与断裂有限元分析第1题通过有限元软件，可以直接给出构件的应力状态，并进行疲劳分析。在常规有限元分析的基础上，疲劳分析还包括哪些?A选定疲劳力学参量B定义材料的疲劳行为C设置累积损伤D能量损耗计算正确答案：ABC第2题材料典型的断裂形式有哪几种?A张开型B封闭型C剪切型D撕裂型正确答案：ACD第3题疲劳失效结构在交变载荷的作用下，产生的一种失效形式。12.1产品设计中的可靠性问题第1题可靠性包含的几个基本要素有哪些？A研究对象B规定的工作条件C规定的工作时间D规定的功能正确答案：ABCD第2题产品可靠性是衡量产品质量的重要指标第3题对于工程产品，采用常规设计方法绝对可以达到可靠性要求。12.2可靠性度量指标第1题度量产品可靠性的指标分为两类，一类是概率指标，另一类是什么？A寿命指标B强度指标C物理指标D化学指标第2题将可靠度等于给定值r时的产品寿命定义为第3题表示工作到时刻t尚未失效的产品，在其后的单位时间内发生失效的概率为A生效率B失效率C失效概率密度D不可靠度13.1可靠性设计常用分布函数第1题泊松分布是一种多参数聚拢型分布第2题指数分布是一种单参数连续型分布第3题正态分布又称为A概率分布B线性分布C高斯分布D对数分布14.1可靠性设计原理第1题可靠性设计不需要流程设计，把几个常用数据算出来就好。第2题浴盆曲线刻画了产品在服役全过程中依次经历了哪些阶段？A早期失效期B偶然失效期C损耗失效期D递增失效期正确答案：ABC15.1零件静态可靠性设计第1题设计一个具有规定可靠性水平的结构产品，其内容是相当丰富的，应当贯穿于产品的____,____,____,____装配试验。正确答案：:预研正确答案：:分析正确答案：:设计正确答案：:制造第2题结构可靠性设计的基本过程与特点,从研究及学科划分上可大致分为以下（）方面A可靠性数学B可靠性物理C可靠性工程D可靠性设计正确答案：ABC第3题，为防止各种失效