第14頁/共NUMPAGES\*ARABIC14頁江南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育第二階段練習(xí)題答案參考答案在最后一頁正確答案是附最后考試科目:《現(xiàn)代設(shè)計方法》第章至第章（總分100分）__________學(xué)習(xí)中心（教學(xué)點）批次：層次：專業(yè)：學(xué)號：身份證號：姓名：得分：一單選題(共18題，總分值18分，下列選項中有且僅有一個選項符合題目要求，請在答題卡上正確填涂。)1.當(dāng)滿足（）條件時，矩陣A為負(fù)定矩陣。（1分）A.各階順序主子式值均大于零B.各階順序主子式值均小于零C.各階順序主子式值呈負(fù)、正交替變化D.各階順序主子式值呈正、負(fù)交替變化2.最小值存在區(qū)間為[ab]，利用黃金分割法得到黃金分割點分別為x1,x2，已知，則最小值存在區(qū)間可縮小為（）。（1分）A.[a,x2]B.[x1,x2]C.[x1,b]D.[x2,b]3.復(fù)合型法求多維約束問題的極值時，要求選取的初始點必須是()。（1分）A.在可行域之外B.在可行域之內(nèi)C.接近最小值點D.任意點4.函數(shù)在點處的梯度向量是()。（1分）A.B.C.D.5.決定正態(tài)分布曲線位置的參數(shù)是（）。（1分）A.正態(tài)變量B.均值和標(biāo)準(zhǔn)差C.均值D.標(biāo)準(zhǔn)差6.反映應(yīng)變與位移之間關(guān)系的方程是()。（1分）A.幾何方程B.物理方程C.微分方程D.平衡方程7.已知函數(shù)F(X)=，則其Hessian矩陣是()。（1分）A.B.C.D.8.一維優(yōu)化方程可用于多維優(yōu)化問題在既定方向上尋求（）的一維搜索。（1分）A.最優(yōu)方向B.最優(yōu)變量C.最優(yōu)步長D.最優(yōu)目標(biāo)9.（）稱為產(chǎn)品三次設(shè)計的第三次設(shè)計。（1分）A.環(huán)境設(shè)計B.容差設(shè)計C.工藝設(shè)計D.可靠性設(shè)計10.已知Z屬于標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，那么累積分布函數(shù)與之間的關(guān)系為（）。（1分）A.B.C.D.ABC都不對11.梯度方向是函數(shù)具有（）的方向。（1分）A.最速下降B.最速上升C.最小變化D.最大變化率12.已知a和b都服從正態(tài)分布，其均值分別為Ua和Ub，標(biāo)準(zhǔn)差分別為和，已知變量y=b-a也服從正態(tài)分布，那么其標(biāo)準(zhǔn)差為（）。（1分）A.B.C.D.13.評價目標(biāo)樹中，同級子目標(biāo)的重要性系數(shù)（加權(quán)系數(shù)）之和等于（）。（1分）A.0B.1C.該子目標(biāo)以上各級子目標(biāo)重要系數(shù)的乘積D.該子目標(biāo)以下各級子目標(biāo)重要系數(shù)的乘積14.下列說法正確的是（）。（1分）A.一個功能元對應(yīng)一個解B.一個功能元可能發(fā)生對應(yīng)多個解C.總功能分成功能元的個數(shù)即為實現(xiàn)該總功能的方案個數(shù)。D.ABC都不對15.已知軸的直徑的尺寸為。已知軸的尺寸服從正態(tài)分布，那么標(biāo)準(zhǔn)差等于（）。（1分）A.30B.-0.03C.0D.0.0116.函數(shù)存在（）。（1分）A.極大值B.極小值C.無極值D.ABC都不對17.如果產(chǎn)品數(shù)為N，工作到t時刻產(chǎn)品失效數(shù)為，則失效率為（）。（1分）A.B.C.D.ABC都不對18.凡在可行域內(nèi)的任一設(shè)計點都代表了一允許采用的方案，這樣的設(shè)計點稱為（）。（1分）A.邊界設(shè)計點B.極限設(shè)計點C.外點D.可行點二多選題(共2題，總分值4分，下列選項中至少有2個或2個以上選項符合題目要求，請在答題卡上正確填涂。)19.以下設(shè)備中，屬于CAD系統(tǒng)輸出設(shè)備的是()。（2分）A.圖形掃描儀B.圖形適配器C.圖形顯示器D.繪圖儀E.數(shù)字化儀20.在工程數(shù)據(jù)處理中，屬于二元插值的是()。（2分）A.線性插值B.拋物線插值C.拋物線—直線插值D.直線—直線插值E.拋物線—拋物線插值三判斷題(共10題，總分值10分正確的填涂“A”，錯誤的填涂“B”。)21.剛度矩陣中某元素為Kij,它的意義為在j自由度方向產(chǎn)生單位位移時，需要在i自由度方向。（1分）（

）22.對較簡單的單元，可分配給較低的可靠度;對較復(fù)雜的單元，則應(yīng)分配較高的可靠度。（1分）（

）23.MTTF指的是那些發(fā)生故障后就不能再用的不可修零件(系統(tǒng))的正常運行平均值。（1分）（

）24.有限單元法可以對運動的物體結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析。（1分）（

）25.內(nèi)點罰函數(shù)的懲罰因子γ(k)是遞增的。（1分）（

）26.同一載荷作用下的結(jié)構(gòu)，所給材料的彈性模量越大則變形量越大。（1分）（

）27.并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度為R，組成該系統(tǒng)零件的可靠度為r，則R≥r。（1分）（

）28.黃金分割法區(qū)間縮小的比例是不定的。（1分）（

）29.當(dāng)系統(tǒng)中任何一個零件發(fā)生故障都會導(dǎo)致整個系統(tǒng)失效，該系統(tǒng)是串聯(lián)系統(tǒng)。（1分）（

）30.一維變帶寬存儲通常比二維等帶寬存儲更節(jié)省存儲量。（1分）（

）四填空題(共2題，總分值4分)31.在約束優(yōu)化問題的建模中，建模的三要素是_________，_________，約束條件。（2分）32.設(shè)計系統(tǒng)的組成有_________，_________，檢測單元，控制單元等。（2分）五簡答題(共3題，總分值18分)33.以Ansys9.0為例，說明兩端固定，上表面受均布載荷的工字鋼結(jié)構(gòu)分析的大致步驟？（6分）34.簡述常規(guī)設(shè)計與可靠性設(shè)計（概率設(shè)計）的優(yōu)劣及異同？（6分）35.何為優(yōu)化設(shè)計？優(yōu)化設(shè)計的優(yōu)點有哪些？（6分）六計算題(共4題，總分值40分)36.設(shè)計一圓截面拉桿，承受拉力，選用45號鋼，已知45號鋼的抗拉強度數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，均值、均方差分別為。為保證拉桿的可靠度為0.999，試給出半徑的尺寸數(shù)據(jù)分布（半徑的尺寸偏差為，即）。已知。（10分）37.計算如圖所示的系統(tǒng)的可靠度。已知各單元的可靠度分別為R1=0.98,R2=R3=0.99,R4=R5=0.96。（10分）38.用最速下降法求解無約束優(yōu)化問題：，初始點為，迭代兩次。（10分）39.薄鐵板寬20cm。若將其兩邊折起制成一具有梯形斷面的槽，求梯形側(cè)邊長度及底角為何值時才會使槽的梯形斷面積最大。（分別建立該問題的數(shù)學(xué)模型和lingo模型，無需求最優(yōu)解）（10分）七識圖繪圖題(共1題，總分值6分，請根據(jù)題意正確作圖，若答題需要使用原圖的，請在答題卷中畫出原圖并作答。)40.已知某零件的強度r和應(yīng)力s均服從正態(tài)分布，且μr>μs,σr<σs，試用圖形表示強度r和應(yīng)力s的分布曲線，以及該零件的分布曲線和可靠度R的范圍。（6分）

一單選題(共18題，總分值18分，下列選項中有且僅有一個選項符合題目要求，請在答題卡上正確填涂。)1.參考正確答案是為：B解析過程：2.參考正確答案是為：C解析過程：3.參考正確答案是為：B解析過程：4.參考正確答案是為：C解析過程：5.參考正確答案是為：C解析過程：6.參考正確答案是為：A解析過程：7.參考正確答案是為：C解析過程：8.參考正確答案是為：C解析過程：9.參考正確答案是為：B解析過程：10.參考正確答案是為：C解析過程：11.參考正確答案是為：D解析過程：12.參考正確答案是為：C解析過程：13.參考正確答案是為：B解析過程：14.參考正確答案是為：B解析過程：15.參考正確答案是為：D解析過程：16.參考正確答案是為：B解析過程：17.參考正確答案是為：C解析過程：18.參考正確答案是為：D解析過程：二多選題(共2題，總分值4分，下列選項中至少有2個或2個以上選項符合題目要求，請在答題卡上正確填涂。)19.參考正確答案是為：B,C,D解析過程：20.參考正確答案是為：C,D,E解析過程：三判斷題(共10題，總分值10分正確的填涂“A”，錯誤的填涂“B”。)21.參考正確答案是為：T解析過程：22.參考正確答案是為：F解析過程：23.參考正確答案是為：T解析過程：24.參考正確答案是為：T解析過程：25.參考正確答案是為：F解析過程：26.參考正確答案是為：F解析過程：27.參考正確答案是為：F解析過程：28.參考正確答案是為：F解析過程：29.參考正確答案是為：T解析過程：30.參考正確答案是為：T解析過程：四填空題(共2題，總分值4分)31.參考正確答案是為：設(shè)計變量,目標(biāo)函數(shù)解析過程：32.參考正確答案是為：動力單元,作業(yè)單元（或執(zhí)行單元）解析過程：五簡答題(共3題，總分值18分)33.參考正確答案是為：兩端固定，上表面受均布載荷的工字鋼結(jié)構(gòu)分析的大致步驟為：1）定義單元類型及幾何特性2)定義材料特性3)建立分析模型4)施加位移約束5)施加載荷6)求解7)分析結(jié)果顯示解析過程：34.參考正確答案是為：設(shè)計變量的性質(zhì)不同常規(guī)設(shè)計的設(shè)計變量為確定數(shù)值的單值變量概率設(shè)計的設(shè)計變量為隨機變量設(shè)計變量運算方法不同常規(guī)設(shè)計采用代數(shù)運算概率設(shè)計采用概率運算設(shè)計準(zhǔn)則不同常規(guī)設(shè)計采用安全系數(shù)判斷安全度概率設(shè)計采用可靠度判斷安全度解析過程：35.參考正確答案是為：優(yōu)化設(shè)計又稱最優(yōu)化設(shè)計，它是以數(shù)學(xué)規(guī)劃理論為基礎(chǔ)，以電子計算機為輔助工具的一種設(shè)計方法。這種方法首先是將設(shè)計問題按照規(guī)定的格式建立數(shù)學(xué)模型，并選擇合適的優(yōu)化算法編制優(yōu)化程序，由計算機進(jìn)行求解。其優(yōu)點是：保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的性能；減輕自重或體積；降低工程造價；可以使設(shè)計者從重復(fù)而繁瑣的計算中解脫出來而從事創(chuàng)造性設(shè)計，提高設(shè)計效率。解析過程：六計算題(共4題，總分值40分)36.參考正確答案是為：根據(jù)可靠度要求查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表得到“聯(lián)結(jié)系數(shù)”

拉桿所受應(yīng)力

因此應(yīng)力的均值為

應(yīng)力的均方差為

列聯(lián)結(jié)方程求解半徑的尺寸為解析過程：37.參考正確答案是為：已知Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４構(gòu)成了并聯(lián)子系統(tǒng)，再與Ｒ１，Ｒ５構(gòu)成串聯(lián)系統(tǒng)。并聯(lián)子系統(tǒng)的可靠度為＝1-(1-0.99)(1-0.99)(1-0.96)=0.999996整個系統(tǒng)的