[工学]现代设计方法仿真试题

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1、一、选择题（本大题共10题，每题2分，共20分）1.在CAD使用屮，为了方便定义图形通常采用不同坐标系，在以下坐标系屮,坐标系的定义域是连是续且无界的【】A.世界坐标系B.显示器坐标系C.规格化设备坐标系D.绘图仪坐标系2.一个多元函数F（X）在点x*附近偏导数连续，则该点为极小点的充分条件是【】aVF(x*)=0VFX)“，h(x*)正定0C・H(x*)D.“（炉）=0,日幺*）负定3.内点罚函数法的特点是【】A.能处理等式约束问题B.初始点必须在可行域内C.初始点可以在可行域外D.后面产生的迭代点序列可以在可行域外4.对于一个无约束优化问题

2、，若其一阶、二阶偏导数易计算，且计算变量不多(nW20),宜选用的优化方法是【】A.拟牛顿法B.变尺度法C.0.618法D.二次插值法5.函数F(x1,x2)=x13+x23-2x1+2在点"{1,2}/处的梯度是【】A.卩，3卩B.{&1卩C.{1，即D.{0刘6.平面问题的弹性矩阵与材料的A・弹性模量有关，泊松比无关B.弹性模量无关，泊松比有关C.弹性模量和泊松比都无关D.弹性模量和泊松比都有关7.串联系统从的失效模式大多服［】A.正态分布B.对数正态分布C.指数分布D.威布尔分布&抽取100只灯泡进行实验，灯泡工作到50小时有12只损坏，

3、工作到70小时有20只损坏，从50小时到70小时这段时间内灯泡的平均失效密度是【】A.0.006B.0.004C.0.01D.0.129.由三个相同的元件组成的并联系统，系统正常工作的条件是至少有两个元件处于正常工作状态，每个元件的可靠度为R二0.9,则系统的可靠度为【】A.0.972B.0.99C.0.999D.0.999710.当转换开关的可靠度为1时，非工作冗余系统的可靠度为R1,工作冗余系统的可靠度为R2,则R1与R2之间的关系为【】A.R1VR2B.Rl>R2C.R1二R2D.R1WR2二、填空题(本大题共10题，每题2分，共20分。

4、请在每小题的空格中填上正确答案，错填、不填均无分。)1.计算机辅助设计(CAD)是指人们在计算机的辅助下，对产品或工程进行设计、绘图、分析计算或编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法。2.CAD系统的软件根据其用途可分为三类，它们是：软件、软件和专用软件。3.在单峰搜索区间［a,b］内,任取两个试算点al,a2,若两点的函数值F(al)>F(a2),则缩小后的区间为o4.当有两个设计变量时，目标函数与设计变量之间的关系是中的一个曲面。5.在有限元方法屮，求总体刚度矩阵的方法主要有两种，其屮一种方法是利用刚度系数集成的方法获得总体刚度矩阵的，该

5、方法应用了原理。6.单元刚度矩阵具有对称性、性和奇异性。7.2/3表决系统屮各子系统的可靠度为R,则该系统的可靠度为o8.可靠度是对产品可靠性的度量。1.某串联机屯系统由N个子系统组成，各子系统的可靠度服从指数分布，且第i个子系统的失效率为Xi,则该系统的平均寿命为O2.有限元法在工程应用中主要解决的三类问题的是,特征值问题,o三、问答题（本大题共3题，每题5分，共15分）1.简述什么是优化设计？2.简述图解法的基本步骤。3•简述什么是梯度？四、计算题（共3题，每题15分，共45分）1.试用进退法确定函数/（*）=/-3兀+5的一维优化初始区间

6、b，虬给定初始点x°=_1,初始步长"1。2.已知约束优化问题：+3近s.t.x+x2-1>0试写岀内点罚函数与外点罚函数的表示式。3.设某种单元的可靠度Ro（t）二e»,其中X=0.001/h,试求出：1）由这种单元组成的二单元串联系统、二单元并联系统及2/3（G）表决系统的平均寿命；2）当t二100h、500h^1000h时,一单元、二单元串联、二单元并联及2/3（G）表决系统的可靠度，并加以比较。现代设计方法仿真试题A答案（试题A）一、选择题（本大题共10题，每题2分，共20分）l.A2.B3.B4.A5.C6.D7.D&C9.A10.

7、B二、填空题（本大题共10题，每题2分，共20分。请在每小题的空格中填上正确答案，错填、不填均无分。）1•软件和硬件2•系统、支撑3.[ahb]4.三维空间5.叠加6.分块1/工人7.3R2-2R38.概率9.曰10.平衡或稳态问题，瞬态问题三、问答题（本大题共5题，每题5分，共15分）1.答：优化设计是指，将工程设计问题转化为最优化问题，利用数学规划方法,借助电子计算机高速度、高精度和大储存量的运算处理能力，从满足设计要求的一切可行方案中自动寻求最佳设计方案的设计方法。（5分）2.答：图解法的基本步骤是：首先确定设计空间；再作出约束可行域；画

8、出目标函数的一簇等值线；最后根据等值线与可行域的相互关系确定最优点。（5分）3.答：函数在点X（K）的梯度是由函数在该点的各个一阶偏导数组成的向量，即