现代设计方法-习题集(含答案)

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1、《现代设计方法》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】：本课程《现代设计方法》（编号为09021）共有单选题,计算题,简答题,填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有[填空题,单选题]等试题类型未进入。一、计算题1.用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。，给定初始区间，取。2.用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次），给定，取3.用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次），给定，取。4.用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。，给定初始区间，取5.用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次

2、）。，给定初始区间，取6.用梯度法求解无约束优化问题：，取初始点，计算精度。7.用梯度法求解，，。8.用梯度法求解，，。9.用梯度法求解无约束优化问题：，取初始点第18页共18页，计算精度。10.用梯度法求解,，。（请迭代两次）11.有三个可靠度均为0.9的子系统组成的并联系统，试比较纯并联及2/3[G]表决系统的可靠度。12.一个由2个子系统组成的系统，其可靠度指标为0.85，试按等同分配法分配子系统的可靠度：（1）组成串联系统，（2）组成并联系统。13.已知某零件的应力和强度均呈正态分布，零件强度：（均值）

3、，（标准差），应力：（均值），（标准差），试计算零件的可靠度与失效概率。14.由应力分析表明，某零件所承受的应力是拉应力，可用正态分布来描述，，标准差。该零件在制造过程中所引起的残余应力也可用正态分布来描述，其均值，标准差。由强度分析表明，该零件的强度也服从正态分布，其均值。现要求出当保证该零件的可靠度不低0.999时，零件强度的标准差的最低值应为多少?15.由应力分析表明，某零件所承受的应力是拉应力，可用正态分布来描述，，标准差。该零件在制造过程中所引起的残余应力也可用正态分布来描述，其均值，标准差。由强度分

4、析表明，该零件的强度也服从正态分布，其均值。现要求出当保证该零件的可靠度不低0.999时，零件强度的标准差的最低值应为多少?16.零件在工作中，作用在零件上的应力呈指数分布，均值为，强度服从正态分布，均值：，标准差：，试计算该零件的可靠度与失效概率。17.已知某一发动机零件所承受的应力服从正态分布，其均值，标准差；强度也服从正态分布。其均值，标准差。求此时零件的可靠度是多少?第18页共18页18.由四个零件分别组成一个工作串联系统和并联系统，四个零件的可靠度分别为RA＝0.9，RB＝0.8，RC＝0.7,RD＝

5、0.6。求该两个系统的可靠度R。并比较两个系统的可靠度。19.已知某产品的强度和应力均服从指数分布，己知应力的变化率。现要求出，当可靠度为0.9时，产品的强度变化率应控制在什么数值上?20.有一批钢轴，规定钢轴直径不超过1.5cm就是合格品，已知钢轴直径尺寸X服从N(1.49，0.0052)。（查正态分布表得＝0.97725，＝0.8413，φ（1）＝0.2420，φ（2）＝0.05399，，）(1)试判断这批钢轴的废品率是多少？(2)如果要保持有95％的合格率，那么应该规定钢轴直径的合格尺寸是多少？二、简答题

6、21.设计数据处理的常用方法有那些？22.结合实际应用，说明CAD的工作过程。23.请简述现代CAD技术的概念。24.请简述现代CAD技术研究的内容。25.传统CAD涉及以哪些基础技术？26.试述方向导数与梯度的关系。27.简述求解优化问题的图解法基本步骤。28.简述什么是梯度？梯度的基本性质。29.什么是共轭梯度法？试述梯度法与共轭梯度法的区别。30.简述什么是优化设计？下降迭代算法的构成需要解决哪几个基本问题？31.下降迭代算法的收敛准则有哪些？32.优化设计的数学模型由哪三部分组成？建立优化设计的数学模型

7、的基本步骤是什么？33.请简述梯度法和共轭梯度法的特点。34.请简述下降迭代算法构成的基本步骤。35.无约束优化方法分为哪两类？36.一般机械产品的可靠性设计程序分哪几个阶段？37.试述可靠性的定义及机械可靠性设计方法的主要特征。38.什么是可靠度？系统的可靠性预测和可靠性分配有何不同?39.简述可靠性的重要意义。40.可靠性分配需考虑哪些因素？三、填空题第18页共18页11.CAD系统硬件一般由主机、输出设备、输入设备和设备四部分组成。12.工程设计的参数一般可分为几何参数和两种类型。13.有限元位移法中单元

8、分析的主要内容。14.一个多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，则该点为极大值点的充分条件是。15.偏导数、方向导数都是研究某点沿给定方向的。16.设某约束优化问题目标函数为F(X)，3个约束条件为gi(X)≤0，(i=1,2,3)，在X0点满足－F(X0)＝2g1(X0)＋g2(X0)，则起作用的约束为。17.可靠度是对产品可靠性的度量。18.机电产品零件失效率曲线有区域、正常工作