2023年自考類機(jī)電一體化自考現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法歷年高頻考題帶答案難題附詳解

2023年自考類機(jī)電一體化自考現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法歷年高頻考題帶答案難題附詳解（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.歷年考點(diǎn)試題參考題庫(共50題)1.根據(jù)約束的性質(zhì)，解釋約束可分為哪幾類。2.有限元法是在______和變分法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種數(shù)值方法。3.若概率密度函數(shù)為f(t)=λe-λt，則知其分布為______A.正態(tài)分布B.對(duì)數(shù)正態(tài)分布C.指數(shù)分布D.威布爾分布4.對(duì)于2/3表決系統(tǒng)，下列情況中，系統(tǒng)不能正常工作的是______A.a、b失效，c正常B.a失效，b、c正常C.a、b、c正常D.a、b正常，c失效5.在彈性力學(xué)平面問題中，已知相鄰節(jié)點(diǎn)編號(hào)的最大差值為4，則其半帶寬為______A.10B.12C.15D.186.某機(jī)電系統(tǒng)由三個(gè)串聯(lián)子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)壽命服從指數(shù)分布，且各子系統(tǒng)的平均壽命分別為500h、400h、800h，試求整個(gè)系統(tǒng)的平均壽命為多少?7.簡(jiǎn)述正定二元二次函數(shù)的兩個(gè)重要性質(zhì)。8.通過有針對(duì)性的提問來激發(fā)智慧和尋求解決辦法的激智法是______A.智暴法B.提問法C.觀察法D.系統(tǒng)分析法9.約束條件可分為邊界約束和______約束兩類。10.簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。11.單元位移模式必須滿足哪些條件才能使解收斂更精確?12.簡(jiǎn)述在有限元分析時(shí)，如何確定節(jié)點(diǎn)位置和單元數(shù)量。13.簡(jiǎn)述可靠性的應(yīng)用及可靠性的基本內(nèi)容。14.根據(jù)產(chǎn)品規(guī)劃形成設(shè)計(jì)任務(wù)書，通過創(chuàng)造性思維，構(gòu)思出滿足設(shè)計(jì)要求的解答方案是指______A.原理方案設(shè)計(jì)階段B.產(chǎn)品規(guī)劃階段C.技術(shù)設(shè)計(jì)階段D.施工設(shè)計(jì)階段15.A、B兩產(chǎn)品的壽命均服從正態(tài)分布，已知σA=σB=200，μA=1200，μB=1000，則兩產(chǎn)品的壽命均大于1000小時(shí)的可靠度為______A.RA(1000)＞RB(1000)B.RA(1000)=RB(1000)C.RA(1000)＜RB(1000)D.不確定16.單元?jiǎng)偠染仃嚲哂衉_____A.奇異性B.正定性C.獨(dú)立性D.稀疏性E.對(duì)稱性17.下列不屬于觀察法的是______A.特征列舉法B.缺點(diǎn)列舉法C.5W-2H法D.希望點(diǎn)列舉法18.函數(shù)在點(diǎn)(1

1)T處的梯度為______A.(-14)TB.(14)TC.(-2-4)TD.(24)T19.在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，有些參數(shù)的數(shù)值要在設(shè)計(jì)過程中調(diào)整和優(yōu)先確定，這種參數(shù)稱為______。20.優(yōu)化設(shè)計(jì)亦稱最優(yōu)化設(shè)計(jì)，它是以______為理論基礎(chǔ)。21.設(shè)計(jì)方法學(xué)是在深入研究設(shè)計(jì)本質(zhì)的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)的觀點(diǎn)研究設(shè)計(jì)的對(duì)象、______和具體設(shè)計(jì)方法的科學(xué)。22.用0.618法求函數(shù)F(X)=3x3-4x+2的極小點(diǎn)。(已知初始區(qū)間[a，b]=[0，2]，迭代2次，即區(qū)間縮小兩次)23.操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的所有資源進(jìn)行監(jiān)控和管理，以下方面需要操作系統(tǒng)管理的是______A.內(nèi)存分配管理B.文件管理C.外部設(shè)備管理D.作業(yè)管理E.中斷管理24.工作原理和總的結(jié)構(gòu)形式都不變，僅改變產(chǎn)品部分結(jié)構(gòu)、尺寸及布局的設(shè)計(jì)屬于______A.開發(fā)性設(shè)計(jì)B.適應(yīng)性設(shè)計(jì)C.變參數(shù)設(shè)計(jì)D.參數(shù)化設(shè)計(jì)25.CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是______A.集成化B.信息化C.網(wǎng)絡(luò)化D.智能化E.標(biāo)準(zhǔn)化26.系統(tǒng)的可靠度分配是將工程設(shè)計(jì)規(guī)定的______合理地分配給組成該系統(tǒng)的各個(gè)單元。27.一維搜索方法中黃金分割法每次縮短后的新區(qū)間與原區(qū)間長(zhǎng)度的比值始終是一個(gè)常數(shù)，此常數(shù)為______。28.在可靠性理論中，屬于離散隨機(jī)變量分布函數(shù)的有______A.二項(xiàng)分布B.對(duì)數(shù)正態(tài)分布C.指數(shù)分布D.威布爾分布E.泊松分布29.某系統(tǒng)由四個(gè)子系統(tǒng)串聯(lián)而成．要求在連續(xù)工作24h內(nèi)具有可靠度Rs=0.96，各子系統(tǒng)的加權(quán)因子為E1=E3=1，E2=0.9，E2=0.85，各子系統(tǒng)的工作時(shí)間為t1=t3=24h，t2=10h，t4=12h。各子系統(tǒng)的基本元件數(shù)為n1=10，n2=20，n3=90，n4=50。試用加權(quán)分配法確定各子系統(tǒng)的可靠度和失效率。30.下列工程中的實(shí)際問題屬于特征值問題的是______A.飛機(jī)對(duì)隨機(jī)載荷的響應(yīng)B.飛機(jī)的機(jī)翼、機(jī)身等結(jié)構(gòu)的靜力分析問題C.牙齒的應(yīng)力分析D.齒輪、機(jī)床的固有頻率和穩(wěn)定性的計(jì)算31.產(chǎn)品的失效率為λ(t)，失效密度為f(t)，可靠度為R(t)，以下表達(dá)式不正確的是______

A．

B．

C．

D．32.在CAD系統(tǒng)中，噴墨繪圖機(jī)是一種______A.輸入設(shè)備B.主機(jī)C.輸出設(shè)備D.存儲(chǔ)器33.傳統(tǒng)與可靠性設(shè)計(jì)的共同特點(diǎn)是______A.都有設(shè)計(jì)直接決定固有的可靠度B.都把設(shè)計(jì)變量視為隨機(jī)變量C.都是以零件的安全或失效作為研究?jī)?nèi)容D.都是以強(qiáng)度，r大于應(yīng)力s的概率大小表示可靠度指標(biāo)34.某產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布，若知其失效率λ=0.005，則該產(chǎn)品的平均壽命為______A.200B.1000C.500D.200035.函數(shù)F(X)為在區(qū)間[10，20]內(nèi)有極小值的單峰函數(shù)，進(jìn)行一維搜索時(shí)，取兩點(diǎn)13和16，若F(13)＜F(16)，則縮小后的區(qū)間為______A.[10，16]B.[10，13]C.[13，16]D.[16，20]36.關(guān)于+45°線的對(duì)稱變換矩陣為______

A．

B．

C．

D．37.在進(jìn)行拋物線插值時(shí)，插值點(diǎn)介于xi-1和xi之間，且|xi-1-x|＜|x-xi|，則合適的插值節(jié)點(diǎn)應(yīng)選為______A.xi-2、xi-1、xiB.xi-1、xi、xi+1C.xi、xi+1、xi+2D.xi+1、xi+2、xi+338.標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、______被稱為“三化”原則。39.正態(tài)分布曲線是對(duì)稱的，其曲線與x軸圍成的面積______A.小于1B.大于1C.等于1D.不確定40.按某種邏輯結(jié)構(gòu)組織起來，按一定的存儲(chǔ)表示方式把組織好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，并對(duì)之定義一系列操作運(yùn)算的數(shù)據(jù)的集合稱為______。41.有三個(gè)可靠度均為0.9的子系統(tǒng)組成的并聯(lián)系統(tǒng)，試比較純并聯(lián)系統(tǒng)及2/3表決系統(tǒng)的可靠度。42.下列與單元?jiǎng)偠染仃嚐o關(guān)的是______A.單元的幾何形狀、大小B.位移模式C.材料的性質(zhì)D.載荷43.CAD系統(tǒng)的軟件根據(jù)其用途不同可分為三類，它們是：______軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。44.梯度是函數(shù)F(X)對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)變量的______所組成的列矢量，并以符號(hào)“▽F(X)”或gradF(X)表示。45.有限元法的基本思想可以歸納為兩個(gè)方面：一是離散，二是______。46.一個(gè)多元函數(shù)F(X)在點(diǎn)X*附近偏導(dǎo)數(shù)連續(xù)，則該點(diǎn)為極小值點(diǎn)的充分條件是______。47.設(shè)函數(shù)F(x)在其定義域內(nèi)具有連續(xù)二階導(dǎo)數(shù)，若海塞矩陣處處半正定，則F(x)為______A.凸函數(shù)B.嚴(yán)格凸函數(shù)C.凹函數(shù)D.嚴(yán)格凹函數(shù)48.在可靠性理論中，常用的分布函數(shù)有兩類：一類是離散隨機(jī)變量分布函數(shù)，另一類是______。49.根據(jù)約束的性質(zhì)，解釋約束可分為哪幾類。50.在CAD系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)上開發(fā)的滿足共性需要的CAD通用性功能軟件是______A.系統(tǒng)軟件B.支撐軟件C.應(yīng)用軟件D.計(jì)算機(jī)語言第1卷參考答案一.歷年考點(diǎn)試題參考題庫1.參考答案：根據(jù)約束的性質(zhì)不同，約束分為邊界約束和性能約束。邊界約束也稱直接約束，它直接限制設(shè)計(jì)變量的取值范圍，如對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的尺寸、質(zhì)量等的限制；性能約束也稱間接約束，它是根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的某些限制提出的。如對(duì)機(jī)械系統(tǒng)及零部件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、壓力角限制等。這一類約束條件必須根據(jù)力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)理論及一些相關(guān)理論推導(dǎo)得出，或由一些“設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”來確定。2.參考答案：差分法3.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為幾種分布函數(shù)的概率密度函數(shù)。

[解析]由于指數(shù)分布的概率密度函數(shù)是f(t)=λe-λt，因此選C。4.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為2/3表決系統(tǒng)正常工作的條件。[解析]2/3表決系統(tǒng)中，只要有兩個(gè)以上的零件能正常工作，則系統(tǒng)就能正常工作。5.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為半帶寬的計(jì)算。

[解析]對(duì)于彈性力學(xué)的平面問題，半帶寬的計(jì)算公式為：半帶寬d=(相鄰節(jié)點(diǎn)編號(hào)的最大差值+1)×2=(4+1)×2=10。6.參考答案：由于三個(gè)子系統(tǒng)壽命服從指數(shù)分布，所以三個(gè)子系統(tǒng)的失效率分別為

串聯(lián)系統(tǒng)的失效率為

則整個(gè)系統(tǒng)的平均壽命為

7.參考答案：(1)正定二元二次函數(shù)的等值線是共心橢圓簇，其中心點(diǎn)就是函數(shù)值的極值點(diǎn)。

(2)一條平行線與橢圓等值線簇的兩個(gè)切點(diǎn)的連線，必通過橢圓中心。8.參考答案：B[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為創(chuàng)造性激智技術(shù)中的提問法。

[解析]提問法是通過有針對(duì)性的提問來激發(fā)智慧和尋求解決辦法的激智法。9.參考答案：性能10.參考答案：(1)數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系，即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。

(2)數(shù)據(jù)元素及其關(guān)系在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)方式，即數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，也稱為數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。

(3)施加在該數(shù)據(jù)上的操作，即數(shù)據(jù)的運(yùn)算。11.參考答案：(1)位移模式必須在單元內(nèi)連續(xù)，并且兩相鄰單元間的位移必須協(xié)調(diào)。

(2)位移模式必須包含單元的剛體位移。

(3)位移模式必須包含單元的常應(yīng)變狀態(tài)。12.參考答案：節(jié)點(diǎn)的選擇：若結(jié)構(gòu)在幾何形狀、材料性質(zhì)和外部條件無突變時(shí)，該結(jié)構(gòu)應(yīng)等分成幾個(gè)單元，節(jié)點(diǎn)呈等距分布。若存在不連續(xù)性，節(jié)點(diǎn)應(yīng)選在突變處。

單元數(shù)量：取決于要求的精度、單元的尺寸及自由度的數(shù)量。單元的數(shù)量越多精度越高，但這有一個(gè)界限。13.參考答案：(1)可靠性的應(yīng)用。可靠性在工程領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括以下三個(gè)方面：

①可靠性設(shè)計(jì)。

②可靠性分析。

③可靠性數(shù)學(xué)。

(2)可靠性的基本內(nèi)容。目前，可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容如下：

①根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用要求，確定所采用的可靠性指標(biāo)。

②進(jìn)行產(chǎn)品可靠性預(yù)測(cè)。

③可靠性分配。

④可靠性設(shè)計(jì)。

⑤可靠性分析。14.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為原理方案設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)。[解析]方案設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是根據(jù)產(chǎn)品規(guī)劃形成設(shè)計(jì)任務(wù)書，通過創(chuàng)造性思維，構(gòu)思出滿足設(shè)計(jì)要求的解答方案。15.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為正態(tài)分布。[解析]由題意可知所以，故選A。16.參考答案：AE[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為單元?jiǎng)偠染仃嚨男再|(zhì)。

[解析]單元?jiǎng)偠染仃嚲哂幸韵滦再|(zhì)：(1)單元?jiǎng)偠染仃囍慌c單元的幾何形狀、大小及材料的性質(zhì)有關(guān)，特別是它與所假設(shè)的單元位移模式有關(guān)；(2)單元?jiǎng)偠染仃嚍閷?duì)稱矩陣；(3)單元?jiǎng)偠染仃囀瞧娈惥仃嚒?7.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為觀察法。

[解析]觀察法是改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品十分有效的創(chuàng)造性激智技術(shù)。特征列舉法、缺點(diǎn)列舉法、希望點(diǎn)列舉法都屬于這類方法。18.參考答案：A[解析]函數(shù)的一階偏導(dǎo)為，當(dāng)x1-x2=1時(shí)，即點(diǎn)(11)T處，函數(shù)的梯度▽F(X)=(-14)T。19.參考答案：設(shè)計(jì)變量20.參考答案：數(shù)學(xué)規(guī)劃21.參考答案：設(shè)計(jì)的進(jìn)程22.參考答案：第一次縮小區(qū)間，則

a1=0++0.382×(2-0)=0.764，F(xiàn)1≈0.282

b2=0+0.618×(2-0)=1.236，F(xiàn)2≈2.72

由于F1＜F2，故新區(qū)間

[a，b]=[a，b1]=[0，1.236]

第二次縮小區(qū)間，則

b1→b，F(xiàn)2→F1，在新區(qū)間[a，b]=[.，1.236]內(nèi)

取一點(diǎn)a1，即

a1=0+0.382×(1.236-0)≈0.472，F(xiàn)1≈0.427

由于F1＞F2，故新區(qū)間為

[a，b]=[x1，b]=[0.472，1.236]23.參考答案：ABCDE[解析]操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的軟件核心，用戶只有通過操作系統(tǒng)才能控制和操縱計(jì)算機(jī)，操作系統(tǒng)的基本功能有CPU管理、內(nèi)存管理、輸入輸出管理和文件管理等。24.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為變參數(shù)設(shè)計(jì)。[解析]工作原理和總的結(jié)構(gòu)形式都不變，僅改變產(chǎn)品部分結(jié)構(gòu)、尺寸及布局的設(shè)計(jì)屬于變?nèi)瓟?shù)設(shè)計(jì)。25.參考答案：ACDE[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

[解析]CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化。26.參考答案：可靠度指標(biāo)27.參考答案：0.61828.參考答案：AE[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為可靠性設(shè)計(jì)中常用的分布函數(shù)。[解析]在可靠性理論中，常用的分布函數(shù)有兩類：一類是離散隨機(jī)變量的分布函數(shù)，如二項(xiàng)分布、泊松分布等；另一類是連續(xù)隨機(jī)變量的分布函數(shù)，如正態(tài)分布、對(duì)數(shù)分布、指數(shù)分布、威布爾分布等。29.參考答案：系統(tǒng)總的基本元件數(shù)為

由可計(jì)算得到各子系統(tǒng)的失效率為

由

可計(jì)算得到各子系統(tǒng)的可靠度為

30.參考答案：D[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為有限元法的應(yīng)用。

[解析]D項(xiàng)屬于特征值問題，B、C項(xiàng)都屬于靜平衡問題，A項(xiàng)屬于瞬態(tài)問題。31.參考答案：D32.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為CAD的輸出設(shè)備。[解析]噴墨繪圖機(jī)是一種串行式輸出設(shè)備。33.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為可靠性設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。

[解析]可靠性設(shè)計(jì)的特點(diǎn)包括：(1)傳統(tǒng)方法是將安全系數(shù)作為衡量安全與否的指標(biāo)，但安全系數(shù)的大小并不能直接反應(yīng)產(chǎn)品安全與否，而可靠性設(shè)計(jì)直接由設(shè)計(jì)決定固有的可靠度；

(2)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是把設(shè)計(jì)變量視為確定性的單值變量，并通過確定性的函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，而可靠性設(shè)計(jì)把設(shè)計(jì)變量視為隨機(jī)變量，并運(yùn)用隨機(jī)方法對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行描述和運(yùn)算；(3)在可靠性設(shè)計(jì)中判斷一個(gè)零件是否安全可靠，就以強(qiáng)度r大于座力s的概率大小來表示，這就是可靠度指標(biāo)；(4)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與可靠性設(shè)計(jì)都是以零件的安全或失效作為研究?jī)?nèi)容。34.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為指數(shù)分布。

[解析]如果產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布，則平均壽命等于失效率的倒數(shù)。35.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為一維搜索方法。

[解析]設(shè)函數(shù)F(a)是搜索區(qū)間[a，b]上的單峰函數(shù)，在區(qū)間內(nèi)任取兩點(diǎn)a1、a2數(shù)值為F(a1)和F(a2)，比較這兩個(gè)函數(shù)值的大小，若F(a1)＜F(a2)，則搜索區(qū)間縮小為[a，a2]。36.參考答案：D37.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為拋物線插值。[解析]在進(jìn)行拋物線插值時(shí)，設(shè)插值點(diǎn)為x，若|xi-1-x|≤|x-xi|，即x靠近xi-1點(diǎn)，則插值點(diǎn)應(yīng)選xi-2、xi-1、xi三點(diǎn)。38.參考答案：通用化39.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為正態(tài)分布曲線。

[解析]正態(tài)分布曲線與x軸圍成的面積為1。40.參考答案：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)41.參考答案：純并聯(lián)的系統(tǒng)可靠度為

Rs=1-(1-R)3

=1-(1-0.9)3

=0.99