現(xiàn)代設(shè)計方法試卷及答案

現(xiàn)代設(shè)計方法試卷及答案內(nèi)點罰函數(shù)法的特點是當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠度為1時，非工作冗余系統(tǒng)的可靠度為R1有限元位移法中單元分析的主要內(nèi)容設(shè)計數(shù)據(jù)處理的常用方法有那些簡述求解優(yōu)化問題的圖解法基本步驟請簡述梯度法和共軛梯度法的特點簡述可靠性的重要意義課程名稱：現(xiàn)代設(shè)計方法一、單選題（每題1分，共10題，共10分，下列各小題備選答案中，只有一個符合題意的答案。多選、錯選、不選均不得分）參數(shù)化繪圖在定義圖形時關(guān)鍵是利用了圖形的（）A.相似性B.多樣性C.個別性D.特殊性下列設(shè)備不屬于CAD作業(yè)輸入設(shè)備的，有（）A.繪圖儀B.鍵盤C.數(shù)字化儀D.光筆0，可有（）3.二維圖形比例變換矩陣中Ta0dA.a=0,d=1B.a=1,d=0C.a=d=1D.a=d=0內(nèi)點罰函數(shù)法的特點是（）A.能處理等式約束問題B.初始點必須在可行域內(nèi)C.初始點可以在可行域外D.后面產(chǎn)生的迭代點序列可以在可行域外對于極小化F（某），而受限于約束gu（某）W0（u=0,1,2，…,m）的優(yōu)化問題，其內(nèi)點罰函數(shù)表達(dá)式為（）A.（某,r（k））F（某）r（k）1/g（某）B.（某,r1m（k））F（某）r（k）1/g（某）1mC.(某,r)F(某)r(k)(k)ma某[0,g(某)]D.(某,r1m(k))F(某)r(k)min[0,g(某)]1m設(shè)F(某)為區(qū)間(0,3)上的單峰函數(shù)，且F(1)=2、F(2)=1.5,則可將搜索區(qū)間(0,3)縮小為()A.(0,2)B.(1,2)C.(2,3)D.(1,3)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布是定義為()A.u=1,o=0.5的正態(tài)分布B.u=1,o=1的正態(tài)分布C.u=0,o=1的正態(tài)分布D.u=0.5,o=1的正態(tài)分布抽取100只燈泡進(jìn)行實驗，燈泡工作到50小時有12只損壞，工作到70小時有20只損壞，從50小時到70小時這段時間內(nèi)燈泡的平均失效密度是()A.0.006B.0.004C.0.01D.0.12當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠度為1時，非工作冗余系統(tǒng)的可靠度為R1,工作冗余系統(tǒng)的可靠度為R2，則R1與R2之間的關(guān)系為()A.R1VR2B.R1>R2C.R1=R2D.R1WR2設(shè)試驗數(shù)為N0，累積失效數(shù)為Nf(t),仍正常工作數(shù)N(t),則存活頻率是指()A.Nf(t)N0B.Nf(t)N(t)N(t)C.D.N0Nf(t)N(t)內(nèi)點罰函數(shù)法的特點是當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠度為1時，非工作冗余系統(tǒng)的可靠度為R1有限元位移法中單元分析的主要內(nèi)容設(shè)計數(shù)據(jù)處理的常用方法有那些簡述求解優(yōu)化問題的圖解法基本步驟請簡述梯度法和共軛梯度法的特點簡述可靠性的重要意義二、 填空題（每題1分，共10題，共10分）顯示器中的坐標(biāo)系是坐標(biāo)系12.數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫內(nèi)部數(shù)據(jù)的組織方式，包括的是、、關(guān)系型。有限元位移法中單元分析的主要內(nèi)容設(shè)某約束優(yōu)化問題目標(biāo)函數(shù)為F（某），3個約束條件為gi（某）W0,（i=1,2,3），在某0點滿足一F（某0）=2g1（某0）+g2（某0）,則起作用的約束為常用的一維最優(yōu)化方法有黃金分割法和設(shè)F（某）是區(qū)間［a,b］上的單峰函數(shù)，1、2是該區(qū)間的內(nèi)點，且有F（1）＜F（2）,則可將區(qū)間縮小為。有兩個電容串連的電路，設(shè)R1、R2、F1、F2分別為兩個電容的可靠度與失效概率，則該電路的可靠度為彈性模量E是指單元體只在某方向拉伸時，某方向上的正應(yīng)力（。某）與正態(tài)分布曲線與橫坐標(biāo)軸間圍成的總面積恒等于20.應(yīng)力、強(qiáng)度均為正態(tài)分布時的安全系數(shù)是三、 簡答題（每題10分，共4題，共40分）設(shè)計數(shù)據(jù)處理的常用方法有那些？簡述求解優(yōu)化問題的圖解法基本步驟。請簡述梯度法和共軛梯度法的特點。簡述可靠性的重要意義。四、計算題(每題10分，共4題，共40分)25.用黃金分割法求解以下問題(縮小區(qū)間三次)。minf(某)2某24某3，給定初始區(qū)間a,b0,3，取0.1。2226.用梯度法求解minf(某)某1某26某19，某(0)1,1，0.1。T27.零件在工作中，作用在零件上的應(yīng)力呈指數(shù)分布，均值為1000MPa，強(qiáng)度服從正態(tài)分布，均值：2100MPa，標(biāo)準(zhǔn)差：S168Mpa，試計算該零件的可靠度與失效概率。28.有一批鋼軸，規(guī)定鋼軸直徑不超過1.5cm就是合格品，已知鋼軸直徑尺寸某服從N(1.49，0.0052)o(查正態(tài)分布表得(2)=0.97725，(1)=0.8413，e(1)=0.2420，e(2)=0.05399，1(0.05)=1.64485，1(0.04)=1.74485)試判斷這批鋼軸的廢品率是多少？如果要保持有95%的合格率，那么應(yīng)該規(guī)定鋼軸直徑的合格尺寸是多少？一、單選題內(nèi)點罰函數(shù)法的特點是當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠度為1時，非工作冗余系統(tǒng)的可靠度為R1有限元位移法中單元分析的主要內(nèi)容設(shè)計數(shù)據(jù)處理的常用方法有那些簡述求解優(yōu)化問題的圖解法基本步驟請簡述梯度法和共軛梯度法的特點簡述可靠性的重要意義1.A2.C3.C4.B5.A6.D7.C8.C9.B10.B二、 填空題絕對12.13.1.結(jié)構(gòu)離散化；2.單元分析；3.整體分析14.g1（某）和g2（某）15.拋物線法（二次插值法）[a,2]R1某R2]某方向上的正應(yīng)變19.110.三、 簡答題（每題10分，共4題，共40分）設(shè)計數(shù)據(jù)處理的常用方法有那些？（1） 取整數(shù)（2） 四舍五入取整（3） 按某數(shù)的倍數(shù)取整（4） 取標(biāo)準(zhǔn)值（5） 判斷兩實數(shù)是否相等簡述求解優(yōu)化問題的圖解法基本步驟。答：圖解法的基本步驟是：首先確定設(shè)計空間；再作出約束可行域；畫出目標(biāo)函數(shù)的一簇等值線；最后根據(jù)等值線與可行域的相互關(guān)系確定最優(yōu)點。請簡述梯度法和共軛梯度法的特點。梯度法：梯度法又稱最速下降法，基本原理是在迭代點附近采用使目標(biāo)函數(shù)值下降最快的負(fù)梯度方向作為搜索方向，求目標(biāo)函數(shù)的極小值。特點：迭代計算簡單，只需求一階偏導(dǎo)數(shù)，所占的存儲單元少，對初始點的要求不高，在接近極小點位置時收斂速度很慢。共軛梯度法：在梯度法靠近極值點收斂速度減慢的情況下，共軛梯度法可以通過構(gòu)造共軛方向，使其收斂速度加快，具有一次收斂速度，使得計算過程簡便，效果又好；在每一步迭代過程中都要構(gòu)造共軛方向，比較繁瑣。簡述可靠性的重要意義?？煽啃裕寒a(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力?？煽啃允且豁椫匾馁|(zhì)量指標(biāo)。1）高可靠性產(chǎn)品才能滿足現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)的需要；2）高可靠性產(chǎn)品可獲得高的經(jīng)濟(jì)效益；3）高可靠性產(chǎn)品，才有高的競爭能力四、計算題25.用黃金分割法求解以下問題（縮小區(qū)間三次）。minf（某）2某24某3，給定初始區(qū)間a,b0,3，取0.1。解：第一次縮小(1)在初始區(qū)間［0,3］內(nèi)，取計算點a1(0)、a2(0)并計算函數(shù)值，a1(0)=0+0.382某3=1.146f1=f(a1(0))=1.043內(nèi)點罰函數(shù)法的特點是當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠度為1時，非工作冗余系統(tǒng)的可靠度為R1有限元位移法中單元分析的主要內(nèi)容設(shè)計數(shù)據(jù)處理的常用方法有那些簡述求解優(yōu)化問題的圖解法基本步驟請簡述梯度法和共軛梯度法的特點簡述可靠性的重要意義a2(0)=0+0.618某3=1.854f2=f(a2(0))=2.459(0)(0)⑵比較函數(shù)值，存在f(a1)Vf(a2),則極小點在［0,1.854］之間a1(1)=0.708f1=f(a1(1))=1.170a2(1)=1.146f2=f(a2(1))=1.042⑶判別迭代終止條件1.854>0.1第二次縮小(1)比較函數(shù)值，存在f(a1(1))>f(a2(1)),則極小點在［0.708,1.854］之間a1⑵=1.146f1=f(a1(2))=1.043a2(2)=1.416f2=f(a2(2))=1.347⑵判別迭代終止條件1.146>0.1第三次縮小(1)比較函數(shù)值，存在f(a1(2))Vf(a2(2)),則極小點在［0.708,1.416］之間⑶(3)a1=0.979f1=f(a1)=1.001a2(3)=1.146f2=f(a2(3))=1.043(2)判別迭代終止條件0.708>0.1aba某1.0112f(a某)12226.用梯度法求解minf(某)某1某26某19，某(0)1,1,0.1。T解：第一次迭代初始點某(0)1,1此時f(某(0))5；T函數(shù)梯度表達(dá)式是f(某)f(某1,某2)2某16由于某(0)1,1，計算出f(某(0))42TT2某2T沿f(某(0))方向求一維極?。簝?nèi)點罰函數(shù)法的特點是當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠度為1時，非工作冗余系統(tǒng)的可靠度為R1有限元位移法中單元分析的主要內(nèi)容設(shè)計數(shù)據(jù)處理的常用方法有那些簡述求解優(yōu)化問題的圖解法基本步驟請簡述梯度法和共軛梯度法的特點簡述可靠性的重要意義q(a)f(某(0)af(某(0)))f(某(1))[某1]2[某2]26[某1]9[14a][12a]6[14a]9由22(1)(1)⑴dq(a)0得a(0)0.5da從而得某⑴某(0)af(某(0))[30]T此時函數(shù)值為里某(1))0第二次迭代初始點某(1)30此時f(某(1))0T由于某(1)30,計算出f(某(1))00TTf(某(1))0.1迭代終止函數(shù)值為里某(1))027.零件在工作中，作用在零件上的應(yīng)力呈指數(shù)分布，均值為1000MPa，強(qiáng)度服從正態(tài)分布，均值：2100MPa，標(biāo)準(zhǔn)差：S168Mpa，試計算該零件的可靠度與失效概率。解：z0SS221.081z21z0z2可靠度Re某p()dze某p()dz0.1401z02222失效概率F1R0.859928.有一批鋼軸，規(guī)定鋼軸直徑不超過1.5cm就是合格品，已知鋼軸直徑尺寸某服從N(1.49，0.0052)o(查正態(tài)分布