見習(xí)工程師考題

1、精品 料推薦有限元一、簡答題：1. 何為平面應(yīng)變問題？應(yīng)力、應(yīng)變、載荷、物體形狀有何特點？2. 何為平面應(yīng)力問題？應(yīng)力、應(yīng)變、載荷、物體形狀有何特點？3. 在有限元分析中，何謂半帶寬？半帶寬與什么因素有關(guān)？4. 簡述彈性力學(xué)中的基本假設(shè)。5. 試述劃分有限元網(wǎng)格的基本原則及需要考慮的因素。6. 簡述彈性體的虛位移原理。7. 有限元工程分析中，為減小解題規(guī)模而采取的“周期性條件”是何含義？8. 試簡述等參元有什么特點。二、選擇題：1.平面四邊形單元的位移模式是（） 函數(shù)線性二次函數(shù)三次函數(shù)常數(shù)2.形狀、大小和位置完全相同的兩個平面應(yīng)力單元和平面應(yīng)變單元，具有相同的（）彈性矩陣剛度矩陣幾何矩陣應(yīng)力

2、矩陣3.在有限元分析時，同時對稱于兩個坐標(biāo)軸的計算模型，只需計算它的（）1/2 1/31/4 14.在彈性力學(xué)的平衡方程中，力的平衡微分方程描述（）外力間的平衡內(nèi)力間的平衡表面力與應(yīng)力的平衡體積力與應(yīng)力的平衡5.平面三角形單元也稱為（）單元線性應(yīng)變線性變形常應(yīng)變或常應(yīng)力線性應(yīng)力三、填空題：1.平面三角形單元的剛度矩陣具有和和等特點。2.有限元分析中，當(dāng)結(jié)構(gòu)形狀對稱時，其網(wǎng)格劃分，以使模型表現(xiàn)出相應(yīng)的對稱性。3.有限元法最早以解決結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)問題發(fā)展起來的，它的理論基礎(chǔ)是。四、應(yīng)用題1. 圖示 8 節(jié)點正方形單元，邊長為 2，5、6、7、8 節(jié)點均是邊中節(jié)點，正方形中心為坐標(biāo)原點 O。根據(jù)

3、插值形函數(shù)性質(zhì)，以下兩個函數(shù)：(1 x2 )(1y) / 2 ， (1y2 )(1 x) / 2 ，它們屬于哪兩個節(jié)點的形函數(shù)？請驗證之。473yx8o61521精品 料推薦2. 桿件在豎向體力分量 （f常量）的作用下，其應(yīng)力分量為x0 ， yC1 y C2 ， xy0 ，利用圖示的支承條件，求系數(shù)C1 及 C2。yhOx3. 對圖示問題，用有限元方法分析時，應(yīng)采用什么措施以提高分析的精度和效率？ qppll4試闡述虛位移原理和最小勢能原理，并說明二者的等價性應(yīng)用 2 題答案：平面應(yīng)力問題的平衡微分方程為xyx，yxy0xX 0yYyx把各個應(yīng)力分量代入上式得：C1f 0 .當(dāng) y=h 時，y

4、0 ，亦即 C1 hC 20 ，解得 C2fh 。2精品 料推薦創(chuàng)新設(shè)計一、簡答題：1. 創(chuàng)造、創(chuàng)新的概念和主要區(qū)別？2. 增加系統(tǒng)動態(tài)性的方法有哪些？3. 解釋技術(shù)沖突的含義。4. 簡述創(chuàng)新設(shè)計的過程。5. TRIZ 理論解決發(fā)明創(chuàng)造問題的一般方法是什么？6. TRIZ 理論采用什么原理來解決物理沖突？該原理包括幾種方法？7. 敘述發(fā)明創(chuàng)造原理中的“局部質(zhì)量原理”內(nèi)容。8. 解決物理沖突的分離原理有哪幾種方法？9. TRIZ 理論的主要內(nèi)容是什么？10. 設(shè)計的三個層面是什么？11. 什么是正向參數(shù)？12. 請簡要解釋 TRIZ 理論中的物理沖突，并舉一個物理沖突的例子。3精品 料推薦優(yōu)化設(shè)

5、計一、簡答題：1.參數(shù)優(yōu)化設(shè)計包括哪兩項主要內(nèi)容?2.外點法和混合懲罰函數(shù)法都可同時處理具有等式和不等式約束的優(yōu)化問題，兩種方法在構(gòu)造懲罰函數(shù)時有何主要區(qū)別？3. 一般優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型包括哪些部分？寫出一般形式的數(shù)學(xué)模型。4. 約束問題的懲罰函數(shù)法有哪些構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)的方法？5. 簡述機械優(yōu)化設(shè)計的一般過程和步驟。6. 優(yōu)化問題迭代算法的關(guān)鍵有哪兩點？7. 根據(jù)逼近思想所構(gòu)造的優(yōu)化計算方法的基本規(guī)則是什么？8. 何謂共軛梯度法？敘述其應(yīng)用特點與缺點。9. 何謂優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型？寫出有約束優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的標(biāo)準(zhǔn)格式。10. 機械優(yōu)化設(shè)計的一般過程有多項內(nèi)容，其中最關(guān)鍵的是哪兩方面工作？11.

6、簡述內(nèi)點法和外點法的不同點。二、選擇題：1.函數(shù) f x123x222x1x24x16x2（）有極小值有極大值無極值有鞍點2.正定二元二次函數(shù)的等值線是（）圓球橢球圓或橢圓3.梯度是函數(shù)在一個點上（）沿任意方向的變化率函數(shù)值增加得最快的方向上的變化率沿坐標(biāo)方向的變化率函數(shù)值減小得最快的方向上的變化率4.不利用導(dǎo)數(shù)的無約束優(yōu)化方法是（）梯度法牛頓法共軛梯度法鮑威爾法5.內(nèi)點法可以求解（）問題不等式約束等式約束既有不等式約束又有等式約束無約束6.變尺度法的第一個搜索方向是（）共軛方向牛頓方向負梯度方向變尺度方向三、填空題：1.線性規(guī)劃問題是目標(biāo)函數(shù)為的函數(shù)的優(yōu)化問題2.機 械 優(yōu) 化 設(shè) 計 數(shù)

7、學(xué) 模 型 的 三 要 素 包 括、和。3.目標(biāo)函數(shù)一般取設(shè)計問題的一個，約束條件是對設(shè)計所加的一組。4.常用的一維搜索方法有和。4精品 料推薦5.常用的無約束優(yōu)化方法有和。6.外點法的懲罰因子是不斷的，當(dāng)其趨向時得到的就是最優(yōu)點。7.內(nèi)點法的懲罰因子是不斷的，當(dāng)其趨向時得到的就是最優(yōu)點。8.對于一個 n 維設(shè)計空間問題，等式約束的個數(shù)p 不可維數(shù)。四、應(yīng)用題1.欲用薄板制造一個體積為6m3 的封閉貨箱，設(shè)貨箱的長、寬、高分別為a 、 b 、 h ，要求其長度 a 不小于 3m。試以質(zhì)量最輕為目標(biāo)，建立優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型。2.對函數(shù) f ( x) x22x ，給定初始搜索區(qū)間3 x5 時，試用

8、黃金分割法進行一次區(qū)間消元，求極小點x* 。3. 對于約束極值問題min f ( x)(x3)2x212st. g 1( x)x12x240g2( x)x20g3 ( x)x10試運用 K-T 條件檢驗點x*(2,0) T 是否為約束極值點。4. 有一邊長為 8cm 的正方形鐵皮，在四角剪去相同的小正方形，折成一個無蓋的盒子，確定剪去小正方形的邊長為多少時能使鐵盒的容積最大。試求：（ 1） 建立該優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型；（ 2） 設(shè)收斂精度為0.5。初始搜索區(qū)間為a， b=0 ， 3，用 0.618 法進行兩次區(qū)間縮短求解。5. 某汽車行駛速度 x 與每公里耗油量的函數(shù)關(guān)系為f(x) x+24/x

9、 ，試用黃金分割法完成車速在 0.2 1.2km/min 時一次區(qū)間搜索，求最經(jīng)濟車速x* ，并判斷迭代終止條件。 （精度 0.01）6. 請列出下列約束優(yōu)化問題的混合懲罰函數(shù)表達式minf(X)=x122212+x-4x -6x +13s.t.g(X)= x 1+2- x 20h(X)=x 2+x 1-3=07. 設(shè)目標(biāo)函數(shù) f(X)=4 x12+3x22 4x1x2 8x1, 取初始點 X (0)=0 ，0T , 經(jīng)一次一維優(yōu)化搜索, 得到最優(yōu)點 X(1)=1 ，2 T 。31）試反求該一維優(yōu)化搜索的搜索方向和最優(yōu)步長。2）試計算 f( X)在 X (1)處的梯度，并以X (1)為起點，沿

10、該梯度的負方向做一次一維優(yōu)化搜索。8. 要建造一個容積為1500 m3 的長方形倉庫，已知每平方米墻壁、屋頂和地面的造價分別為 4 元、 6 元和 12 元?；诿缹W(xué)的考慮，其寬度應(yīng)為高度的兩倍。欲使其造價最低，試建立該優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型 。5精品 料推薦可靠性設(shè)計一、簡答題：1. 什么是維修度？2. 可靠度定義中的五大要素是什么?3.若在 m=n=5 的串 -并聯(lián)系統(tǒng)與并 -串聯(lián)系統(tǒng)中，單元可靠度均為R(t)=0.75 ，問這兩個系統(tǒng)的可靠度分別是多少？4.何謂失效率與失效率函數(shù)？當(dāng)運行時間t=0 時失效率為多少？5. 給出可靠性工程中常用的五種概率分布。6. 若影響某個隨機變量的獨立因素很

11、多， 且不存在起決定作用的主導(dǎo)因素， 則該隨機變量一般用 _ 分布來描述。二、論述題1. 闡述可靠性設(shè)計中的應(yīng)力 -強度干涉模型。2. 試簡述可靠性及可靠度的定義。三、選擇題1.可靠度 R（ t）與不可靠度 F（ t）之間的關(guān)系通常是（） R（ t） + F（ t） =1 R（ t）- F（ t） =1 R（ t ）* F （t ） =12.失效時間隨機變量服從指數(shù)分布的產(chǎn)品，其失效率對于時間是下面哪種函數(shù)（） 遞增 常數(shù) 遞減四、應(yīng)用題1.某儀表廠生產(chǎn)的溫度計的失效時間為隨機變量，服從正態(tài)分布。 其均值8500 小時，標(biāo)準(zhǔn)差400 小時。經(jīng)過技術(shù)革新后， 其均值沒有變化， 但標(biāo)準(zhǔn)差減為350

12、 小時。 試求：經(jīng)過技術(shù)革新后，對 7500 小時的保用期承諾，該溫度計的失效概率相對降低了多少？2.已知汽車某零件的工作應(yīng)力及材料強度均為正態(tài)分布，且應(yīng)力的均值480MPa ，標(biāo)準(zhǔn)差42MPa ，材料強度的均值s850MPa ，標(biāo)準(zhǔn)差s81MPa 。試確定零件的可靠度。另一批零件由于熱處理不佳，使零件強度的標(biāo)準(zhǔn)差增大為120MPa。問其可靠度如何？3.解釋 MTTF 和 MTBF 含義。其設(shè)備的失效率10 4 / h ，求其平均壽命，中衛(wèi)壽命和可靠度為 0.95 的可靠壽命。4. 對某批產(chǎn)品進行壽命實驗，抽樣數(shù)n=100 ，記錄其失效時間，如表所示。試求工作40h和 65h 的可靠度。時間

13、t（h）10-2020-3030-4040-50 50-6060-7070-80 80-9090-100100-110失效數(shù)12710303110621累積失效數(shù)13102050819197991005.有某種零件 100 個。已工作了6 年，工作滿 5 年時共有 3 個失效，工作滿6 年時共有 6個失效。試計算這批零件工作滿5 年時的失效率。6.由三個單元串聯(lián)的系統(tǒng)，預(yù)測各單元失效率10.005(1/ h) ， 20.003(1/ h) ，6精品 料推薦30.001(1/ h) ，系統(tǒng)工作時間為20h，要求系統(tǒng)可靠度為0.95，試按相對失效率法確定各單元可靠度。7. 已知某產(chǎn)品的壽命服從正態(tài)

14、分布 T N（ 20000，20002），壽命以循環(huán)次數(shù)計。求該產(chǎn)品在 19000 次循環(huán)時的 R(t) 。8. 某系統(tǒng)要求可靠度 Rs 0.9，采用復(fù)雜程度相似的 3 個元件分別組成串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)，試求該串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)中每個元件的可靠度。9. 某個構(gòu)件工作時最大工作應(yīng)力為200MPa ,最小工作應(yīng)力為 170Mpa ，此構(gòu)件材料強度的均值為 220 Mpa ，標(biāo)準(zhǔn)差 15 Mpa ，求此構(gòu)件強度的可靠度。Z R0.000.020.040.060.082.10.977250.978310.979320.980300.981242.20.986100.986790.987450.988090.9

15、88702.30.989280.989830.990360.990860.9913410.A 、 B、C 三個廠家生產(chǎn)同一類型的某產(chǎn)品。A 廠家稱他們生產(chǎn)的產(chǎn)品取100 個樣本做壽命試驗，工作到1000 個小時時，只有5 個失效； B 廠家稱他們生產(chǎn)的產(chǎn)品的中位壽命是 5000 小時； C 廠家稱他們生產(chǎn)的產(chǎn)品的平均壽命為10000 小時。假設(shè)此產(chǎn)品的失效率為常數(shù)。從可靠性指標(biāo)判別，哪個廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量最好?，F(xiàn)代機械設(shè)計方法2006 秋一、總體要求了解創(chuàng)新設(shè)計、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計等方法的基本原理與基本應(yīng)用。掌握這四種設(shè)計方法中涉及到的主要概念和基本方法。要求考生具有完整地將有限

16、元分析和優(yōu)化設(shè)計這兩種設(shè)計方法應(yīng)用于簡單工程實際問題的能力。二、考試內(nèi)容和要求第篇創(chuàng)新設(shè)計（ 1）熟悉創(chuàng)新設(shè)計的基本思想、方法和創(chuàng)新設(shè)計的基本形式。（ 2）掌握創(chuàng)造、創(chuàng)新、發(fā)明以及創(chuàng)新設(shè)計等基本概念。第 2 篇 有限元方法與應(yīng)用（ 1）了解有限元法的基本思想、特點與應(yīng)用領(lǐng)域。（ 2）掌握彈性力學(xué)的基本假設(shè)、基本概念和平面問題的基本方程。（ 3）熟悉有限元法求解問題的基本步驟， 能夠?qū)唵螌ο筮M行有限元建模和對有限元分析結(jié)果進行分析。（ 4）能夠應(yīng)用一種商用有限元軟件完整地進行簡單的工程實際問題的應(yīng)力與變形分析、計算。第 3 篇 優(yōu)化設(shè)計（ 1）了解優(yōu)化設(shè)計概念和機械優(yōu)化設(shè)計的一般過程。（ 2）

17、了解機械優(yōu)化設(shè)計建立數(shù)學(xué)模型的一般過程，熟悉優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型的標(biāo)準(zhǔn)型式，掌握優(yōu)化設(shè)計問題的基本解法。7精品 料推薦（ 3）掌握函數(shù)極值的判別方法。（ 4）掌握一維搜索方法和常用的無約束問題的求解方法，能夠通過簡單編程進行機械優(yōu)化設(shè)計問題的計算機求解。（ 5）掌握最基本的約束問題優(yōu)化設(shè)計方法懲罰函數(shù)法。第四篇可靠性設(shè)計（ 1）理解可靠性的基本概念和定義，熟悉常用可靠性指標(biāo)及其含義。（ 2）基本了解正態(tài)分布和指數(shù)分布的特點。（ 3）熟悉應(yīng)力強度干涉模型。（ 4）熟悉串、并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性模型，掌握基本的可靠性分配方法。三、考試題型、比例及內(nèi)容分配基本概念題（名詞解釋、填空、選擇）50%分析理解題30

18、%綜合應(yīng)用題20%（其中：簡易題30%、中等難度題60%、難題 10%）創(chuàng)新設(shè)計部分10 分；有限元部分40 分（筆試內(nèi)容15 分上機（應(yīng)用軟件解決簡單問題）25 分）注：若機考成績低于15分，則不能通過整個有限元方法部分考試；優(yōu)化設(shè)計部分30 分可靠性部分20 分兩道題，一道梁或桿系，10 分；一道平面、殼、三維問題，15 分。桿系（桁架）：自下而上建模，直接創(chuàng)建節(jié)點和單元，不須網(wǎng)格劃分。添加約束和載荷均在節(jié)點上。創(chuàng)建節(jié)點： Preprocessor modeling create nodes in active CS創(chuàng)建單元： Preprocessor modeling create elements auto numbers thru nodes添加約束： Solution define loadsstructural apply displacement on nodes添加載荷： Solution define loadsstructural apply force/moment on nodes梁：網(wǎng)格劃分前須設(shè)置截面形狀和實常數(shù)，設(shè)定單元邊長。設(shè)置截面形狀：Preprocessor section beam common section在彈出的對話框中點擊“