全国自考现代设计方法试卷和答案-打印

2009年4月高等教育自学考试全国统一命题考试现代设计方法试卷(课程代码2200)一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1．CAD技术是一门综台性应用技术，以下技术不属于工程分析技术的是【】A．比化设计方法B.模拟仿真C．软件工程规范D．物理特性计算2．一光栅扫描显示器有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【】A．600×800×88800×600×8C．600×800×256D．800×600×2563.根据CAD软件的分类，以下软件不属于CAD支撑软件的是【】A．SolidedgeB．MDTC．ANSYSD．FoxBASE4.在CAI)工作过程中，定义规格化设备坐标系是为了图形【】A．显示方便B.打印方便C．编程方便D.程序移植方便5.在窗口与视区的匹配中，要实现摇视(PAN)功能，需要改变【】A．窗口的定形参数B．窗口的定位参数C．视区的定形参数D．视区的定位参数6.三维图形基本变换矩阵1,0,0,00,1,,00,0,1,00,0,0,1h其中h≠0．它产生的错切变换为【】A.y含Z的错切BZ含y的错切C．x含Z的错切D．Z含x的错切7.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【】A.材料的弹性模量B．材料的泊松比C.杆的横截面积D.杆的长度8．以下矩阵有可能不是对称矩阵的是【】A．弹性矩阵B．单元刚度矩阵C.坐标转换矩阵D．总体刚度矩障9．以下优化设计问题是线性规划问题的是【C】10.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1a,2a，若F(1a)=F(2a),则第二次搜索区间缩小为【】A．0．382LB．0．236LC．0．5LD．0．618L11．在采用变尺度搜索过程中，迭代公式其中对变尺度矩阵Ak的要求是【】A．必须是正定矩阵B．必须是半正定矩阵C．必须是对称正定矩阵D．必须是对称半正定矩阵12．在混合罚函数法优化算法中，惩罚因子rk和Mk比较合适的关系为【】A．rk=MkB．Mk=krC.Mk=kr1D.Mk=kr113．有限元分析中，总体刚度矩阵的阶数的决定因索是【】A．单元类型和节点数量B．单元类型和单元数量C．节点数量和单元尺寸D．节点数量和单元尺寸14．平面三角形单元的坐标转换矩阵的阶数为【】A．2×2B．2×4C．4×4D．6×615.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【】A．单元刚度矩阵和弹性矩阵B．单元刚度矩阵和几何矩阵C．弹性矩阵和坐标转换矩阵D．坐标转换矩阵和几何矩阵16．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【】A0．15B．0．4C．0．6D．0．8517．威布尔分布中，当其参数y0时，表示【】A．该产品在工作前，即存储期间已失效B．大多数元件和零件的失效模式C．该产品开始使用时就存在失效的可能性D．该产品有一段不失效的时间18．当强度均值小于应力均值时，这时失效概率【】A．小于50％B．等于50％C.大于50％D．大于60％19．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【】A．10％B．20％C．80％D．90％20．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【】A．减少B．不变C．增加D．不确定二、多项选择题(本大题共5小题，每小题2分。共10分)在每小题列出的五个选项中有二至五个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。多选、少选、错选均不得分。21．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．maxAx≤xminBB．xminA≥xminBC.ymaxA≤yminBD．yminA≤ymaxBE.ymaxA≥ymaxB22．二维图形变换矩阵1,0,00,,0,,dcba，以下基本变换中是通过“a、b、c、d四个元素取不同的数值实现的变换为【】A．比例变换B．透视变换C．对称变换D．平移变换E．错切变换23．在进行有限元分析时，对称结构要求结构列称的因素为【】A．几何形状B．约束条件C．材料特性D．尺寸E．载荷24．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【】A．Hessian矩阵正定，x•为极小值点B．Hessian矩阵正定，x•为极大值点C．Hessian矩阵负定，x•为极小值点D．Hessian矩阵负定，x•为极大值点E．Hessian矩阵不定，X•为鞍点25．下面说法正确的是【】A．并联系统的可靠度高于组成零部件的可靠度B．串联系统的可靠度低于组成零部件的可靠度C．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D．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E．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三、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题中有一处空白．请将正确内容填在空白处。26．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_______________。27．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。28．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。29．在某点．目标函数值下降最快的方向是函数的_________方向。30．函数F(x)=x21+2x22-4x1x2+4x1+8的极小值点为__________。31．参数化绘图是一种利用零件或产品在形状上的_________，以基本参数作为变量，通过程序实现绘图的。32.库恩一塔克条件是约束优化问题极值存在的_________条件。33．对300只灯泡进行产品质量测试．在其额定电压下，当使用到100小时时、仍有260只正常使用：当使用到150小时时、仍有200只正常使用：当使用到200小时时．仍有120只正常使用。该产品在使用200小时时的累积失效频率为_________。34.某控制系统中有200只相同的电容，每只电容发生故障的概率为0.02，用二项分布求恰有2只仪表发生故障的概率(保留三位小数)为_________。35.已知某日光灯寿命服从正态分布，其均值为l000小时，标准差为200小时．则白炽灯寿命在800小时至1200小时之间的可靠度(保留四位小数)为_________。(注：已知标准正态分布表中．(一1)=0．1587，(1)=08413，(-2)=0．0228，(2)=0.9773)四、简答题(本大题共5小题，每小题6分,共30分)36．简述三维实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。37．标准件特性文件中标准件图形是如何构成的?38．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?39.简述有限元法的前处理主要包括哪些内容?40．系统可靠性的大小主要取决哪些因素?五、计算题(本大题共4小题,41、42题每小题各5分，43、44题每小题各10分,共30分)41.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Rs=0．98，各子系统的加权因子为E1=0．9，E2=0．85，E3=1，各子系统的工作时间分别为t1=l8h,t2=20h,t3=24h，各子系统的基本元件数为n1=8,n2=l6,n3=12。试用加权分配法确定各子系统的可靠度。(保留4位小数)42．一组实验数据如下，试用抛物线插值方法计算x=136处的y值。x;90100110120130140150y;0.680.740.790.830.860.890.9243.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1x和2x台。电冰箱每台占地1.5m2，进价500元每台，可获利180元；电视机每台占地1m2，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50m2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。44．一厚度为t，边长为l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。四、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）36、在消隐处理中“面的可见性测试”适用何种情况的测试？说明其具体测试方法。37、函数的Hessian矩阵是如何定义的？如何利用Hessian矩阵判断函数的极值？38、简述可靠性设计与传统设计方法的区别。39、试简述强度和应力均为正态分布时，强度和应力干涉的三种典型情况下的失效率情况。40、说明在进行有限元分析时，对刚架单元的非节点载荷的处理原理和计算方法。44、从点x(0)={1,0}T出发，用Powell法求函数2432)(1212221xxxxxxF的最优解。（仅计算到形成第一个共轭方向为止。）38、简述混合罚函数法的基本思想。39、在有限元分析时，何谓对称结构？一般如何处理？40、简述最优分配法的原理及特点。