現(xiàn)代設(shè)計方法

1、山東省高等教育自學(xué)考試現(xiàn)代設(shè)計方法（2200）考試大綱第一部分 學(xué)習(xí)過程評價部分考核大綱一、學(xué)習(xí)過程評價的課程性質(zhì)及課程設(shè)置的目的、課程基本要求（一）課程性質(zhì)與學(xué)習(xí)過程評價的設(shè)置目的“現(xiàn)代設(shè)計方法”是本專業(yè)本科段考試計劃規(guī)定必考的一門專業(yè)課。本課程闡述了計算機(jī)輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、有限元法、可靠性設(shè)計的基本原理和解題方法，使學(xué)生初步具備工程實(shí)踐應(yīng)用能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及從事機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)打下一定的基礎(chǔ)?！艾F(xiàn)代設(shè)計方法”是一門綜合性、理論性很強(qiáng)的課程，在自學(xué)過程中必須有相應(yīng)的習(xí)題計算，才能掌握課程的基本內(nèi)容，培養(yǎng)考生分析問題和解決問題的能力。另外一定量的計算機(jī)上機(jī)實(shí)驗(yàn)對于學(xué)好本課程

2、也非常必要，這是學(xué)習(xí)過程評價的設(shè)置目的。（二）學(xué)習(xí)過程評價基本要求考生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行必要的教學(xué)實(shí)驗(yàn)和習(xí)題練習(xí)：（1）通過計算機(jī)三維建模上機(jī)實(shí)驗(yàn)，熟悉一種三維建模軟件，掌握基本的計算機(jī)建模理論和步驟。（2）優(yōu)化設(shè)計，通過選擇一個工程實(shí)例，進(jìn)行問題分析，建立優(yōu)化模型，掌握優(yōu)化設(shè)計基本的分析和計算步驟，完成優(yōu)化設(shè)計。考生在學(xué)習(xí)過程中每章必須完成至少四道習(xí)題、思考題。二、 學(xué)習(xí)過程評價的課程內(nèi)容和考核要求（一） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求實(shí)驗(yàn)1 計算機(jī)三維建模，選擇一種三維軟件，完成一種零件的建模。實(shí)驗(yàn)2 優(yōu)化設(shè)計，選擇一簡單工程實(shí)例，寫出優(yōu)化目標(biāo)，完成優(yōu)化設(shè)計。要求考生完成上述實(shí)驗(yàn)，寫出詳細(xì)操作計算步驟，形成

3、報告，并由指導(dǎo)教師簽字，報告頁數(shù)不少于3頁。（二） 作業(yè)教材每章都附有一定數(shù)量的習(xí)題、思考題，要求考生每章完成至少四道習(xí)題、思考題，并由助學(xué)教師批改。三、 學(xué)習(xí)過程評價的考核方式上機(jī)實(shí)驗(yàn)與作業(yè)。四、學(xué)習(xí)過程評價的評分標(biāo)準(zhǔn)完成所要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，數(shù)據(jù)基本正確；完成所要求的作業(yè)，基本正確，可得相應(yīng)學(xué)分。第二部分 綜合考核部分考試大綱一、 課程性質(zhì)及課程設(shè)置的目的和要求（一）課程性質(zhì)與設(shè)置目的“現(xiàn)代設(shè)計方法”是本專業(yè)本科段考試計劃規(guī)定必考的一門專業(yè)課。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計方法也在迅速發(fā)展，大大加速了企業(yè)的技術(shù)改造和新產(chǎn)品的開發(fā)，現(xiàn)代設(shè)計方法以研究產(chǎn)品設(shè)計為對象，以計算機(jī)

4、為手段，運(yùn)用工程設(shè)計的新理論和新方法，使計算結(jié)果達(dá)到最優(yōu)化，使設(shè)計過程實(shí)現(xiàn)高效化和自動化。本課程正是為了滿足這一要求而設(shè)置的。本課程的開課目的在于通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代設(shè)計方法，使考生初步了解這種發(fā)展趨勢和近幾年出現(xiàn)的幾種常用的現(xiàn)代設(shè)計方法，掌握其中的計算機(jī)輔助設(shè)計，優(yōu)化設(shè)計，有限元法及可靠性設(shè)計的基本概念和用法，為學(xué)習(xí)后續(xù)課及從事機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)工作打下一定基礎(chǔ)。（二）課程基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，要求考生：1、了解現(xiàn)代設(shè)計方法的產(chǎn)生背景以及幾種常用的方法。2了解各種現(xiàn)代設(shè)計方法特點(diǎn)和作用。3. 掌握計算機(jī)輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計及可靠性設(shè)計的基本概念和解題過程，初步掌握有限元法的基本概念。4.

5、 初步具有使用這些方法進(jìn)行簡單設(shè)計計算的能力，并能夠在實(shí)踐中應(yīng)用。5. 通過實(shí)驗(yàn)初步掌握簡單圖形的計算機(jī)繪制。在自學(xué)過程中，要求考生通讀教材，理解和掌握所學(xué)基本概念、基本現(xiàn)代設(shè)計原理、基本方法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)、習(xí)題、思考題、實(shí)例分析，達(dá)到本課程基本要求，同時提高分析問題、解決問題特別是解決實(shí)際問題的能力。（三）本課程與相關(guān)課程的關(guān)系學(xué)習(xí)本課程前，考生應(yīng)具有“工程力學(xué)”、“機(jī)械設(shè)計”、“復(fù)變函數(shù)與概率論”、“線性代數(shù)”和“計算機(jī)軟件基礎(chǔ)”方面的知識。本課程為學(xué)習(xí)“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計”等課程打下基礎(chǔ)，并將在畢業(yè)設(shè)計中得到應(yīng)用。本課程的重點(diǎn)是：CAD、有限元法、優(yōu)化設(shè)計及可靠性設(shè)計的基本要領(lǐng)和簡單應(yīng)用。二

6、、課程內(nèi)容與考核要求緒論一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章的學(xué)習(xí)，了解現(xiàn)代設(shè)計方法產(chǎn)生的背景及發(fā)展概況，認(rèn)識幾種常用的現(xiàn)代設(shè)計方法。二、本章知識點(diǎn)(一)現(xiàn)代設(shè)計方法產(chǎn)生的背景及發(fā)展（二）幾種常用的現(xiàn)代設(shè)計方法簡介三、考核要求不考核。第一章 計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章的學(xué)習(xí)，使考生了解計算機(jī)輔助設(shè)計的硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)的基本組成，常用軟件的特點(diǎn)；掌握二維、三維圖形的變換處理；初步掌握工程數(shù)據(jù)、圖表、線表等的處理方法；初步掌握實(shí)體造型、特征造型技術(shù)等計算機(jī)輔助設(shè)計的基本方法及技能，為今后工作中更好地應(yīng)用CAD技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計及開發(fā)工作打下一定的基礎(chǔ)。本章特點(diǎn)是實(shí)踐性非常強(qiáng)，要結(jié)合上

7、機(jī)才能更好地完成本章的學(xué)習(xí)。二、本章知識點(diǎn)第一節(jié) CAD系統(tǒng)概述 1.CAD及CAD系統(tǒng)的概念2.CAD系統(tǒng)的分類第二節(jié) CAD系統(tǒng)的硬件和軟件3.CAD的基本硬件配置4.CAD常用的輸入輸出設(shè)備以及工作原理5.CAD軟件及其分類第三節(jié) CAD系統(tǒng)的圖形處理1.二維和三維圖形的基本變換原理及變換矩陣2.窗口與視區(qū)的匹配3.二維圖形的裁剪4.消隱算法及基本測試方法5.參數(shù)化繪圖方法6.標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立7.幾何模型的分類及實(shí)體模型的實(shí)現(xiàn)方法8.特征的定義、定義準(zhǔn)則以及特征表示的幾何模型第四節(jié) 工程數(shù)據(jù)的計算機(jī)處理1.設(shè)計資料的處理方法2.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成三、重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：CAD及CAD系統(tǒng)的概念；

8、CAD的基本硬件配置及其各自的工作原理、特點(diǎn)；CAD軟件的組成及分類；CAD系統(tǒng)的圖形處理；二維圖形基本變換原理及基本變換矩陣；標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立及準(zhǔn)則；幾何模型的分類；實(shí)體模型的實(shí)現(xiàn)方法；特征的定義及特征造型的基本概念。難點(diǎn)：二維、三維圖形變換的應(yīng)用；透視變換及軸測投影變換三維實(shí)體幾何模型實(shí)現(xiàn)的基本思想；消隱處理中的常用算法；參數(shù)化繪圖的基本思想及其實(shí)現(xiàn)。四、考核要求了解：CAD系統(tǒng)的概念；CAD軟件及其分類；二維圖形的裁剪；消隱算法及基本測試方法；特征的定義、定義準(zhǔn)則以及特征表示的幾何模型；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。掌握：CAD的基本硬件配置；二維和三維圖形的基本變換原理及變換矩陣；標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立。五

9、、應(yīng)用要求簡單應(yīng)用選用相應(yīng)的軟、硬件配置所需要的CAD系統(tǒng)；簡單形體的三視圖、軸測投影圖的形成；對工程中常見簡單數(shù)據(jù)進(jìn)行計算機(jī)處理綜合應(yīng)用簡單形體造型系統(tǒng)的設(shè)計；消隱、裁剪、圖形匹配在圖形處理系統(tǒng)中的應(yīng)用；CAD系統(tǒng)圖形庫的建立；CAD數(shù)據(jù)庫的建立方法第二章 優(yōu)化設(shè)計一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章的學(xué)習(xí)，了解優(yōu)化設(shè)計的概念和特點(diǎn)；理解數(shù)學(xué)模型、設(shè)計變量與設(shè)計空間、約束條件和可行域、目標(biāo)函數(shù)及目標(biāo)函數(shù)的等值線（面）、線性與非線性規(guī)劃等常用術(shù)語；理解函數(shù)的方向?qū)?shù)和梯度的基本概念；掌握無約束與有約束目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)解的規(guī)律；了解一維搜索的基本概念，掌握0.618法和二次插值的原理及計算步驟；理解梯度法

10、、共軛梯度法、變尺度法及Powell法的基本原理，掌握其迭代方法，掌握其共軛方向的基本概念、性質(zhì)和如何在迭代中形成共軛方向；理解復(fù)合形法的基本原理及迭代過程，掌握罰函數(shù)的概念及運(yùn)算方法；了解優(yōu)化方法選擇應(yīng)注意的問題及優(yōu)化結(jié)果分析，以達(dá)到掌握優(yōu)化設(shè)計的基本理論和方法，具有初步使用這些方法進(jìn)行簡單工作設(shè)計和計算的能力。二、本章知識點(diǎn)第一節(jié) 優(yōu)化設(shè)計概論1. 優(yōu)化設(shè)計的概念、特點(diǎn)2. 優(yōu)化問題的分類3. 優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的基本要素及建立4. 設(shè)計變量和設(shè)計空間的概念5. 約束條件的分類及可行域6. 目標(biāo)函數(shù)分類及多目標(biāo)函數(shù)的設(shè)計準(zhǔn)則第二節(jié) 優(yōu)化設(shè)計的基本概念1. 方向?qū)?shù)和梯度的定義及公式2. 多元

11、函數(shù)的泰勒展開式3. 函數(shù)的凸性4. 迭代法的思路和常用的終止準(zhǔn)則第三節(jié) 一維搜索方法1. 一維搜索的基本概念2.3. 插值法的原理及計算步驟第四節(jié) 無約束設(shè)計的最優(yōu)化方法1. 無約束設(shè)計的基本概念2. 無約束設(shè)計方法的分類3. 共軛方向的概念及形成4. 常用的無約束優(yōu)化方法：Powell法、梯度法、共軛梯度法、變尺度法的基本原理及計算步驟第五節(jié) 有約束優(yōu)化設(shè)計的方法1.有約束優(yōu)化方法的分類2.復(fù)合形法的基本思想及具體迭代步驟3.簡約梯度法的基本思想4.罰函數(shù)的概念及運(yùn)算5. 第六節(jié) 優(yōu)化設(shè)計的若干問題6. 優(yōu)化設(shè)計的建模過程和步驟7. 選擇優(yōu)化方法時應(yīng)考慮的因素8. 離散型變量的處理9.多目

12、標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化方法三、重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：優(yōu)化設(shè)計的基本概念；數(shù)學(xué)模型的建立；方向?qū)?shù)和梯度的定義及公式；共軛方向與共軛梯度方向的定義；二次型函數(shù)極值的必要條件及極值類型的判定；迭代法的思路和常用的終止準(zhǔn)則；0.618法和插值法的原理及計算步驟；無約束優(yōu)化方法：Powell法、梯度法、共軛梯度法的基本原理及計算步驟；有約束優(yōu)化方法：復(fù)合形法和罰函數(shù)法的基本思想。難點(diǎn)：優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立；梯度的性質(zhì)；二次插值法；共軛方向的形成；初始罰因子的選擇四、考核要求了解：優(yōu)化設(shè)計的概念、特點(diǎn)、問題分類；數(shù)學(xué)模型的建立及基本概念；梯度法、共軛梯度法、變尺度法及Powell法的基本原理；無約束設(shè)計的基本概念及方法分

13、類；復(fù)合形法的基本原理及迭代過程；有約束優(yōu)化設(shè)計的基本概念及方法分類罰函數(shù)的概念；優(yōu)化方法選擇應(yīng)注意的問題及優(yōu)化結(jié)果分析。掌握：函數(shù)的方向?qū)?shù)和梯度；無約束與有約束目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)解的規(guī)律；共軛方向的基本概念、性質(zhì)和如何在迭代中形成共軛方向。五、應(yīng)用要求簡單應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計的幾何解釋；方向?qū)?shù)、梯度及函數(shù)極值的計算；二次插值法的計算；Powell法的應(yīng)用計算；梯度法的應(yīng)用計算；罰函數(shù)的應(yīng)用計算綜合應(yīng)用給定初始點(diǎn)和收斂精度，用梯度法、共軛梯度法求目標(biāo)函數(shù)的極小值第三章 有限元法一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章的學(xué)習(xí)，掌握有限元法“先分后合”的基本思路，初步掌握結(jié)構(gòu)離散化的基本原則與步驟，初步掌握局部坐標(biāo)、

14、整體坐標(biāo)、單元剛度矩陣與總剛度矩陣等基本概念，初步掌握總剛度矩陣集成的過程。了解各種剛度矩陣的特性，了解引入支承條件及非節(jié)點(diǎn)載荷的處理方法。領(lǐng)會平面剛架有限元分析的基本原理及計算步驟以及彈性力學(xué)平面問題有限元分析的基本原理及計算步驟。二、本章知識點(diǎn)第一節(jié) 有限元法概述1.有限元法的基本思路2.有限元法的求解過程3.節(jié)點(diǎn)的編碼4. 單元剛度矩陣的形成5. 總體剛度矩陣系數(shù)及形成6. 疊加法形成總體剛度矩陣7. 引入支撐條件8. 由節(jié)點(diǎn)位移求解各單元內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變第二節(jié) 平面剛架的有限元法1.平面剛架有限元法的解題思路2.單元剛度矩陣的局部坐標(biāo)系3.單元剛度矩陣的推導(dǎo)4.單元剛度矩陣的轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)換矩陣

15、5.單元剛度矩陣的特性6.總體剛度矩陣的集成7.總體剛度矩陣的特性8.支撐條件的引入方法9.非節(jié)點(diǎn)載荷轉(zhuǎn)換成等效載荷第三節(jié) 彈性力學(xué)問題的有限元法1.平面應(yīng)力與平面應(yīng)變問題2平面應(yīng)力與平面應(yīng)變的區(qū)別及各自表示方程3三角形單元及位移模式4三角形平面單元剛度矩陣及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣5總體剛度矩陣的集成6單元剛度矩陣向總體剛度矩陣的轉(zhuǎn)化7總體剛度矩陣的特點(diǎn)8合理分布節(jié)點(diǎn)以及半帶寬的求解9總體平衡方程的求解步驟10非節(jié)點(diǎn)載荷的等效化11結(jié)構(gòu)離散化時確定的因素：單元類型、單元尺寸、節(jié)點(diǎn)位置、單元數(shù)量及無限體12前處理與后處理的重要性及主要內(nèi)容三、重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：有限元法的基本思路；進(jìn)行有限元分析的基本步驟；簡

16、單拉桿的有限元分析；平面剛架的有限元分析；三角形單元剛度矩陣的介紹及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；總剛度矩陣的集成；平面應(yīng)力與平面應(yīng)變的區(qū)別及各自表示方程；總體平衡方程的求解步驟；非節(jié)點(diǎn)載荷的處理；結(jié)構(gòu)的離散化；有限元法的前處理與后處理難點(diǎn)：利用單元剛度系數(shù)推導(dǎo)局部坐標(biāo)系下的單元剛度矩陣；判斷單元剛度系數(shù)在總體剛度矩陣中的位置四、考核要求了解：局部坐標(biāo)、整體坐標(biāo)、單元剛度矩陣與總剛度矩陣等基本概念；單元剛度矩陣與總剛度矩陣的特性；引入支承條件及非節(jié)點(diǎn)載荷的處理方法。掌握：有限元法的基本思路，結(jié)構(gòu)離散化的基本原則與步驟；平面剛架的有限元分析過程：單元剛度矩陣的推導(dǎo)及坐標(biāo)準(zhǔn)換、總剛度矩陣的集成、位移的求解；彈性力學(xué)平

17、面問題的有限元法求解過程：三角形平面單元剛度矩陣及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、總剛度矩陣的集成、總體平衡方程的求解。五、應(yīng)用要求簡單應(yīng)用剛架桿或三角形單元剛度矩陣的計算與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；已知整體坐標(biāo)的各單元剛度矩陣求總剛度矩陣；單元剛度系數(shù)在總剛度矩陣中的相應(yīng)位置；非節(jié)點(diǎn)載荷處理為等效的節(jié)點(diǎn)載荷；分析支承條件應(yīng)用劃去行列法、置1法或置大數(shù)法處理總平衡方程。綜合應(yīng)用對平面剛架或薄板結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散化并對非節(jié)點(diǎn)載荷進(jìn)行處理；求解由兩根桿組成且只有兩個未知位移分量的桁架結(jié)構(gòu)；求解由兩個相同的等腰三角形單元組成的薄板結(jié)構(gòu)；求解由兩根相互垂直桿組成且只有兩個未知位移分量的剛架結(jié)構(gòu)；求解能簡化為上述結(jié)構(gòu)的對稱結(jié)構(gòu)。第四章 可靠性設(shè)計

18、一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，了解可靠性設(shè)計的重要性和可靠性工程的主要技術(shù)領(lǐng)域；掌握可靠性基本理論；在理解可靠性基本概念的基礎(chǔ)上，了解可靠性設(shè)計方法與傳統(tǒng)設(shè)計方法的區(qū)別與聯(lián)系；掌握可靠性各種統(tǒng)計指標(biāo)的定義和算法；掌握常用的頒函數(shù)、概率分布檢驗(yàn)及各種分布時的可靠度計算；理解并熟練掌握可靠性設(shè)計的原理與方法，主要指強(qiáng)度應(yīng)力干涉理論及其在機(jī)電設(shè)計專業(yè)中的簡單應(yīng)用；理解和掌握系統(tǒng)可靠性預(yù)測和可靠度分配的原則與方法。二、本章知識點(diǎn)第一節(jié) 可靠性基本概念和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)1.可靠性的定義：三個“規(guī)定”和一個“能力”2.可靠性設(shè)計方法與傳統(tǒng)方法的聯(lián)系和區(qū)別3.可靠性的各種統(tǒng)計指標(biāo)的基本概念4.常用分布函數(shù)及可靠度

19、的計算：二項分布、泊松分布、正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、指數(shù)分布及威布爾分布5.正態(tài)分布的檢驗(yàn)：正態(tài)概率坐標(biāo)紙第二節(jié) 可靠性設(shè)計的原理與方法13法則2正態(tài)隨機(jī)變量的代數(shù)運(yùn)算公式3應(yīng)力和強(qiáng)度的廣義概念4強(qiáng)度和應(yīng)力均服從正態(tài)分布時可靠度的計算5強(qiáng)度和應(yīng)力均服從正態(tài)分布時的干涉情況6強(qiáng)度和應(yīng)力服從其它分布時可靠度的計算7可靠度的置信區(qū)間與置信度的概念及計算第三節(jié) 可靠性設(shè)計方法的簡單應(yīng)用1. 強(qiáng)度與應(yīng)力均均服從正態(tài)分布時拉桿、梁和軸按靜強(qiáng)度要求的尺寸計算2. 強(qiáng)度與應(yīng)力均均服從正態(tài)分布時壓桿穩(wěn)定的性可靠度的計算3. 磨損壽命的可靠性設(shè)計第四節(jié) 系統(tǒng)的可靠性預(yù)測和可靠度分配1. 串聯(lián)模型可靠度的計算2.

20、并聯(lián)模型（包括工作冗余系統(tǒng)與非工作冗余系統(tǒng)）可靠度的計算3. r/n表決系統(tǒng)的可靠度計算4. 復(fù)雜系統(tǒng)可靠度的計算方法：等效功能圖法和布爾真值表法5. 故障樹分析6. 根據(jù)分配原則可靠度分配的方法：等同分配法、加權(quán)分配法和優(yōu)化分配法三、重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：可靠性的定義；可靠性的各種統(tǒng)計指標(biāo)的基本概念；二項分布、泊松分布、正態(tài)分布的表達(dá)式；正態(tài)隨機(jī)變量的代數(shù)運(yùn)算公式；強(qiáng)度和應(yīng)力均服從正態(tài)分布時可靠度的計算；強(qiáng)度和應(yīng)力均服從正態(tài)分布時的干涉情況；串聯(lián)模型、并聯(lián)模型（包括工作冗余系統(tǒng)與非工作冗余系統(tǒng)）、r/n表決系統(tǒng)的可靠度計算；故障樹分析；等同分配法、加權(quán)分配法表達(dá)式。難點(diǎn)：強(qiáng)度和應(yīng)力均服從正態(tài)分布時可

21、靠度的計算；強(qiáng)度和應(yīng)力均服從正態(tài)分布時的干涉情況，并分析平均安全系數(shù)設(shè)計法的局限性；概率密度函數(shù)發(fā)生干涉時，求解可靠度的原理及一般方程；串聯(lián)系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計；故障樹的建立；廣義理解“強(qiáng)度”、“應(yīng)力”的含義。四、考核要求了解：可靠性的基本概念、應(yīng)用范圍；可靠性設(shè)計方法與傳統(tǒng)方法的聯(lián)系和區(qū)別；可靠性的各種統(tǒng)計指標(biāo)的基本概念；故障樹的分析；可靠度的分配原則及方法。掌握：可靠性設(shè)計中常用的分布函數(shù)：二項分布、泊松分布、正態(tài)分布、指數(shù)分布、威布爾分布及可靠度計算；3法則；強(qiáng)度應(yīng)力干涉理論；串、并聯(lián)模型的可靠度計算；r/n表決系統(tǒng)及復(fù)雜系統(tǒng)的可靠度計算；可靠性設(shè)計方法的簡單應(yīng)用。五、應(yīng)用要求簡單

22、應(yīng)用單隨機(jī)變量服從正態(tài)分布時的可靠度的計算；可靠性各種統(tǒng)計指標(biāo)間的換算；串聯(lián)系統(tǒng)。并聯(lián)系統(tǒng)模型的可靠度計算；應(yīng)用等同分配法、加權(quán)分配法分配可靠度；標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表的查取。綜合應(yīng)用強(qiáng)度與應(yīng)力均均服從正態(tài)分布時拉桿、梁和軸按靜強(qiáng)度要求的尺寸計算；強(qiáng)度與應(yīng)力均均服從正態(tài)分布時壓桿穩(wěn)定的性可靠度的計算；復(fù)雜系統(tǒng)可靠度的計算。三、考核方式及題型1本大綱各章所規(guī)定的了解、掌握、重點(diǎn)、難點(diǎn)的知識點(diǎn)都是考試的內(nèi)容。試題覆蓋到章，適當(dāng)突出重點(diǎn)章節(jié)，加大重點(diǎn)內(nèi)容的覆蓋密度。2命題不應(yīng)有超出大綱中知識點(diǎn)范圍的試題，考核目標(biāo)不得高于大綱中所規(guī)定的相應(yīng)最高能力層次要求。3. 試題的難度可分為：容易，中等偏易，中等偏難，難

23、；它們在試卷中所占分?jǐn)?shù)比例依次大致為：20%、30%、30%、20%。4. 試題的題型有單項選擇題、度多項選擇題、填空題、問答題和計算題5種，它們所占題量大小分別為20題、10題、10題、5題和4題；它們所占分值比例分別為20、10、10、30和30。5. 考試方式為筆試、閉卷；考試時間為150分鐘；60分為及格線?？荚嚂r只允許帶鋼筆或圓珠筆、2B鉛筆和橡皮、計算器。附錄 題型舉例一、單項選擇題（每小題列出的四個選項中只有一個選項符合題目要求，請將正確選項前的字母填入在題后的括號內(nèi)。錯選、多選、未選均不得分。）舉例：1、基本圖形資源軟件是一種（B）A：系統(tǒng)軟件 B：支持軟件 C：繪圖軟件 D：

24、應(yīng)用軟件二、多項選擇題（每小題列出的五個選項中有二至五個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填入在題后的括號內(nèi)。多選、少選、錯選均不得分。）2、迭代過程是否結(jié)束通常的判斷方法有（ABD）A：設(shè)計變量在相鄰兩點(diǎn)之間的移動距離充分小B：相鄰兩點(diǎn)目標(biāo)函數(shù)值之差充分小C：目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)等于零D：目標(biāo)函數(shù)梯度充分小E：海賽矩陣是否正定三、填空題舉例：根據(jù)配置的硬件對CAD系統(tǒng)進(jìn)行分類可分為_、_、_三類四、問答題舉例：正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)是什么？什么是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布？五、計算題舉例：某零件的壽命服從指數(shù)分布，且已知該零件的失效率為0.0025，試求該零件的平均壽命T、工作250小時的可靠度R（250）

25、和失效密度f(250)。第三部分：有關(guān)說明及實(shí)施要求為了使本大綱的規(guī)定在個人自學(xué)、社會助學(xué)和考試命題中得到貫徹落實(shí)，現(xiàn)對有關(guān)問題作如下說明，并提出具體實(shí)施要求。一、自學(xué)考試大綱的目的和作用課程自學(xué)考試大綱是根據(jù)專業(yè)自學(xué)考試計劃要求，結(jié)合自學(xué)考試的特點(diǎn)而制定的。課程自學(xué)考試大綱規(guī)定了該課程要求學(xué)什么，怎么學(xué)；考什么和怎么考。同時，大綱還明確了課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及自學(xué)考試的范圍和標(biāo)準(zhǔn)。因此，它是編寫自學(xué)考試教材和輔導(dǎo)書的依據(jù)，是社會助學(xué)組織進(jìn)行自學(xué)輔導(dǎo)的依據(jù)，是自學(xué)者學(xué)習(xí)教材、掌握課程內(nèi)容知識范圍和程度的依據(jù)，是自學(xué)考試進(jìn)行命題的依據(jù)，也是出現(xiàn)爭議、進(jìn)行訴訟的依據(jù)。可以說，課程自學(xué)考試大綱是涉及以上

26、諸方面的靈魂、核心所在。二、自學(xué)考試大綱與教材的關(guān)系自學(xué)考試大綱和教材建設(shè)是實(shí)施高等教育自學(xué)考試制度的基礎(chǔ)性工作。自學(xué)考試大綱是進(jìn)行學(xué)習(xí)和考核的依據(jù)，教材是學(xué)習(xí)掌握課程知識的基本內(nèi)容與范圍，教材內(nèi)容是大綱所規(guī)定的課程知識和內(nèi)容的擴(kuò)展和發(fā)揮。自學(xué)考試大綱與教材所體現(xiàn)的課程內(nèi)容、體例以及章節(jié)基本保持一致；大綱里規(guī)定的課程內(nèi)容和知識點(diǎn)，教材里就必須要有所闡述、有所反映。反過來教材里有的內(nèi)容，大綱里就不一定體現(xiàn)。若教材中的內(nèi)容與大綱要求不一致，以大綱為準(zhǔn)。綜上所述，課程自學(xué)考試大綱中規(guī)定了學(xué)習(xí)的知識和掌握的要求，這些課程知識內(nèi)容又都在相應(yīng)的教材里得到了充分的體現(xiàn)。因此，自學(xué)考試大綱與教材的關(guān)系是既有聯(lián)系又有區(qū)別，既有相關(guān)性，其作用又有所不同。開始先通讀教材是必要的，然后在大綱的統(tǒng)領(lǐng)、引導(dǎo)下再認(rèn)真的去理解、把握知識點(diǎn)，才能學(xué)好和掌握這門課程的知識。三、關(guān)于自學(xué)教材與主要參考書1指定教材現(xiàn)代設(shè)計方法，應(yīng)錦春主編，機(jī)械工業(yè)出版社，“全國高等教育自學(xué)考試指定教材”。2參考讀物現(xiàn)代設(shè)計方法，陳繼平主編，華中科技大學(xué)出版社。四、關(guān)于自學(xué)要求與自學(xué)方法的指導(dǎo)本大綱的課程基本要求是依據(jù)專業(yè)考試計劃和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)而確定的，同時還明確了課程的基本內(nèi)容，以及對基本內(nèi)容掌握的程度?；疽笾械闹R點(diǎn)構(gòu)成了課