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1、XX大学成人教育学院2022-2023学年度第二学期期末考试现代设计方复习试卷1一单选题（共18题，总分值18分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。）1 .当满足（B）条件时，矩阵A为负定矩阵。（1分）A.各阶顺序主子式值均大于零B.各阶顺序主子式值均小于零C.各阶顺序主子式值呈负、正交替变化D.各阶顺序主子式值呈正、负交替变化2 .最小值存在区间为ab,利用黄金分割法得到黄金分割点分别为xi，X2,已知f（x）/（X2）,则最小值存在区间可缩小为（C）。（1分）A.3,2B.2C.lzbD.2,b3 .复合型法求多维约束问题的极值时，要求选取的初始点必须是（B）。
2、（1分）A.在可行域之外B.在可行域之内2F（xp）=5-4+x14.函数2（1分）C.接近最小值点 D.任意点在点X=02r处的梯度向量是（c ）。a.T，2B口，Wc.2时5 .决定正态分布曲线位置的参数是（C）。（1分）D.标准差A.正态变量B.均值和标准差C,均值6 .反映应变与位移之间关系的方程是（八）（1分）A.儿何方程B.物理方程C.微分方程D.平衡方程7 .已知函数F(X)=f()=2x4x2xx2,则其HeSSian矩阵是(C)。(1分)4-14118C.u814.8. 一维优化方程可用于多维优化问题在既定方向上寻求(C)的一维搜索。(1分)A.最优方向B.最优变量C.最优步
3、长D.最优目标9. (B)称为产品三次设计的第三次设计。(1分)A.环境设计B.容差设计C.工艺设计D.可靠性设计10. 已知Z属于标准正态分布，那么累积分布函数(z)与(-Z)之间的关系为(C)。(1分)A(Z)=(-Z)b.(Z)=-(-Z)C(Z)+(-Z)=1D.ABC都不对11 .梯度方向是函数具有(D)的方向。(1分)A.最速下降B.最速上升C.最小变化D.最大变化率12 .已知a和b都服从正态分布，其均值分别为Ua和Ub,标准差分别为4和C,已知变量y=b-a也服从正态分布，那么其标准差为(C)。(1分)A.B.5+5c,亚+区D.V-a13 .评价目标树中，同级子目标的重要性系
4、数（加权系数）之和等于（B）。（1分）A.0B.1C.该子目标以上各级子目标重要系数的乘积D.该子目标以下各级子目标重要系数的乘积14 .下列说法正确的是（B）。（1分）A. 一个功能元对应一个解B. 一个功能元可能发生对应多个解C.总功能分成功能元的个数即为实现该总功能的方案个数。D.ABC都不对+0.0315 .已知轴的直径的尺寸为30一0,。已知轴的尺寸服从正态分布，那么标准差等于（D）。（1分）A.30B.-0.03C.0D.0.0116 .函数F（X）=2.q+54+H+2再W-6x2+3存在（b）。（1分）A.极大值B.极小值C.无极值D.ABC都不对17 .如果产品数为N,工作到
5、t时刻产品失效数为W）,则失效率X（D为（C）o（1分）N-nQ)A.B.Iimr0N-n(t)N血C(N-MgD.ABC都不对18 .凡在可行域内的任一设计点都代表了一允许采用的方案，这样的设计点称为（D）o（1分）A.边界设计点B.极限设计点C.外点D.可行点二多选题（共2题，总分值4分，下列选项中至少有2个或2个以上选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。）19 .以下设备中，属于CAD系统输出设备的是（BCD）。（2分）A.图形扫描仪B.图形适配器C.图形显示器D.绘图仪E.数字化仪20 .在工程数据处理中，属于二元插值的是（CDE）。（2分）A.线性插值B.抛物线插值C.抛物线一直线
6、插值D,直线一直线插值E.抛物线一抛物线插值三判断题（共10题，总分值10分正确的填涂,错误的填涂BO）21 .刚度矩阵中某元素为K/,它的意义为在j自由度方向产生单位位移时，需要在i自由度方向。（1分）（八）22 .对较简单的单元，可分配给较低的可靠度;对较更杂的单元，则应分配较高的可靠度。（1分）（B）23 .MTTF指的是那些发生故障后就不能再用的不可修零件（系统）的正常运行平均值。（1分）（八）24 .有限单元法可以对运动的物体结构进行静力分析。（1分）（八）25 .内点罚函数的惩罚因子Y（k）是递增的。（1分）（B）26 .同一载荷作用下的结构，所给材料的弹性模量越大则变形量越大。（
7、1分）（B）27 .并联系统的可靠度为R,组成该系统零件的可靠度为r,则R2r。（1分）（B）28 .黄金分割法区间缩小的比例是不定的。（1分）（B）29 .当系统中任何一个零件发生故障都会导致整个系统失效，该系统是串联系统。（1分）（八）30 .一维变带宽存储通常比二维等带宽存储更节省存储量。（1分）（八）四填空题（共2题，总分值4分）31 .在约束优化问题的建模中，建模的三要素是_一，.，约束条件。（2分）32 .设计系统的组成有_,._,检测单元，控制单元等。（2分）五简答题（共3题，总分值18分）33 .以AnSyS9.0为例，说明两端固定，上表面受均布载荷的工字钢结构分析的大致步骤？
8、（6分）答：两端固定，上表面受均布载荷的二字钢结构分析的大致步骤为：1）定义单元类型及几何特性2）定义材料特性3）建立分析模型4）施加位移约束5）施加载荷6）求解7）分析结果显示34 .简述常规设计与可靠性设计（概率设计）的优劣及异同？（6分）答：设计变量的性质不同常规设计的设计变量为确定数值的单值变量概率设计的设计变量为随机变量设计变量运算方法不同常规设计采用代数运算概率设计采用概率运算设计准则不同常规设计采用安全系数判断安全度概率设计采用可靠度判断安全度35 .何为优化设计？优化设计的优点有哪些？（6分）.答：优化设计又称最优化设计，它是以数学规划理论为基础，以电子计算机为辅助工具的一种设
9、计方法。这种方法首先是将设计问题按照规定的格式建立数学模型，并选择合适的优化算法编制优化程序，由计算机进行求解。其优点是：保证产品具有优良的性能；减轻自重或体积；降低工程造价；可以使设计者从重复而繁琐的计算中解脱出来而从事创造性设计，提高设计效率。六计算题（共4题，总分值40分）36 .设计-圆截面拉杆，承受拉力AQvW），.v=40000Ncv=1200N,选用5号钢，已知45号钢的抗拉强度数据服从正态分布，均值、均方差分别为=667AlPai=253AfPa。为保证拉杆的可靠度为o.999,试给出半径的尺寸数据分ArI_4-八八O=0005ytZ布（半径的尺寸偏差为=，即3）。己知（309
10、）=999。（10分）解：根据可靠度要求查标准正态分布表得到“联结系数”4=309拉杆所受应力Cr=N(Pb因此应力的均值为Hg应力的均方差为Z；=列联结方程求解三4722半径的尺寸为=JU?00r37 .计算如图所示的系统的可靠度。已知各单元的可靠度分别为Rl=O.98,R2=R3=0.99,R4=R5=0.96oR2-R3_RM_R40R5=2.8，Xm=-0.243.32，厂(Jrw)=-5.24,6.88“S=o.6,-O8PXQ)=Xo)+Sw=-0.24+0.6,3.320.8.”min尸(X。)=1.7所以X。)=o.8,239 .薄铁板宽20cm。若将其两边折起制成一具有梯形断面的槽，求梯形侧边长度及底角为何值时才会使槽的梯形断面积最大。（分别建立该问题的数学模型和ling。模型，无需求最优解）（10分）解：设两边折起的长度分别为w一,两边折起的角度分别为设计变量为=%WW2分目标函数为F(X)=-(-XicosXj-co5j20-xx)*(20-Xn)9ifl（梯形断面积为上底加下底乘以高再除以2）约束条件为%十Q,20%sinW=Esmx1xlOx20O180O4Us,。rS，试用图形表示强度r和应力s的分布曲线，以及该零件的分布曲线和可靠度R的范围。（6分）答:
