江南大学2018年上半年《现代设计方法》第3阶段参考
江南大学现代远程教育 第三阶段练习题考试科目:《现代设计方法》（总分100分）
__________学习中心（教学点） 批次： 层次：
专业： 学号： 身份证号：
姓名： 得分： 一、单项选择题（每小题1.5分，共27分）
1.对于平面桁架中的杆单元，每个节点在整体坐标系中的位移分量个数为（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
2.机电产品的平均失效率(t)，它表征了该产品工作到t时刻后（ ）
A．单位时刻内发生失效的概率
B．单位时刻内发生失效的产品数
C．的累积失效数与受试产品总数之比
D．的累积失效数与仍正常工作的产品数之比
3.应用四节点等参数单元时，由整体坐标系到自然坐标系单元的映射关系是（ ）
A．任意四边形→任意四边形
B．正方形→任意四边形
C．任意四边形→正方形
D．正方形→正方形
4.图示弹簧系统的总体刚度矩阵为（ ）
5.现抽出60个产品进行可靠性试验，记录的数据如下表：时间t
(小时)
50
100
150
200
250
失效数
（个）
3
2
4
3
1
累积失效数
（个）
3
5
9
12
13
仍正常工作数
（个）
57
55
51
48
47
则该产品的存活频率(200)为（ ）
A．0.00125 B．0.8 C．0.001 D．0.2
6.轴对称问题中，值等于零的应变是（ ）
A．γrθ B．γrz C．εθ D．εr
7.在任何一个单元内（ ）
A．只有节点符合位移模式
B．只有边界点符合位移模式
C．只有边界点和节点符合位移模式
D．单元内任意点均符合位移模式
8.表示机电设备的一般失效曲线(浴盆曲线)中，偶然失效期的失效密度f(t)服从（ ）
A．威布尔分布 B．指数分布 C．正态分布 D．泊松分布
9.若强度r的概率密度函数为fr(r)=λr,则知其分布为（ ）
A．正态分布 B．对数正态分布 C．指数分布 D．威布尔分布
10.对于每节点具有三个位移分量的杆单元，两节点局部码为1，2，总码为4和3.则其单元刚度矩阵中的元素k12应放入总体刚度矩阵［K］的（ ）
A第1行第2列上 B第4行第3列上 C第4行第6列上 D第10行第11列上
11.判断矩阵，它应是( )
A．负定矩阵 B．正定矩阵 C．不定矩阵 D．对称矩阵
12.约束极值点的库恩-塔克条件为F(X)=-gi(X)，当约束条件gi(X)≤0(i=1,2,…,m)和λi≥0时，则q应为( )
A．等式约束数目 B．不等式约束数目
C．起作用的等式约束数目 D．起作用的不等式约束数目
13.在内点罚函数法迭代计算中，其初始点和后面产生的迭代点序列( )
A．必须在可行域边界上 B．必须在可行域外
C．必须在可行域内 D．在可行域内、外都可以
14.在极大化无约束优化设计问题中，任意n维函数的极大值点必为F(X)的( )
A．最大值点 B．鞍点 C．驻点 D．梯度不等于零的点
15.下列优化方法中，属于直接法的是( )
A．复合形法 B．变尺度法 C．.Powell法 D．共轭梯度法
16.在共轭梯度法中，新构造的共轭方向为( )
A．S(k+1)=g(k+1)+β(k)S(k) B．S(k+1)=-g(k+1)+β(k)S(k)
C．S(k+1)=g(k+1)-β(k)S(k) D．S(k+1)=-g(k+1)-β(k)S(k)
17.在复合形法中，对n维设计问题，初始复合形的顶点数k一般取为( )
A．n≤k≤2n B．n+1≤k≤2n C．n≤k≤n2 D．n+1≤k≤n2
18.已知F(X)=x1x2+x22，则它在点X(0)=的梯度的模为( )
A． B．0 C．2 D.．二、多项选择题（每小题2分，共6分）
1.下面有关函数梯度的描述，正确的是( )
A.梯度是一个标量
B.函数的梯度方向是函数变化率最大的方向
C.正梯度方向是函数值最快下降方向，负梯度方向是函数值最快上升方向
D.梯度的模是函数的最大变化率
E.函数某点的梯度与过该点的函数等值线(面)正交
2.如图所示2/3表决系统，系统能正常工作的情况有( )
A. A，B，C都能正常工作
B. A，B失效，C能正常工作
C. B失效，A，C正常工作
D. C失效，A，B能正常工作
E. B，C失效，A正常工作
3.如图所示，已知jk为2单元，ij为1单元，且边长均为l，单元边ij上作用有三角形分布的载荷，j节点的密度为q，jk作用等载荷密度为q，各节点等效载荷正确的有( )
A. Fix(1)=lq，Fjx(1)=lq
B. Fjy(2)=Fky(2)=lq
C. Fiy(1)=Fjy(1)=0
D. Fjx(2)=lq
E. Fkx(2)=0三、填空题（每空2分，共10分）
1 机械产品设计根据设计任务的不同一般可分为开发性设计， 和 。
2 优化设计的数学建模的三要素包括设计变量、 和 。
3 系统的可靠性分配方法有 、相对失效率比分配和AGREE分配法。四、图解题（每题7分，共7分）
1.图示为一单元厚度悬臂深梁，顶上作用有呈三角形分布的分布载荷，试求
(1)将构件分成四个三角形单元。
(2)将节点编号，要求单元刚度矩阵都相同。
(3)标出支承条件。
(4)标出等效节点载荷的大小和方向。
(5)标出节点坐标。五、简答题 (每小题5分，共20分)
1.试写出最常用的数据模型及其特点。
2.参数化绘图有何特点?二维绘图系统中参数化和变量化设计的求解方法常用有哪几种?
3.请列举出常用的终止准则。
4.简述对于平面刚架问题，如何将整体坐标系的单元刚度集成为总体刚度矩阵。六、计算题（每小题10分，共30分）
1.已知一组数据
i
1
2
3
4
5
xi
-2
-1
0
1
2
yi
4
1
-1
0
2
用二次多项式拟合。
2.用共轭梯度法求二次函数F(x1,x2)=x12+2x22-4x1-2x1x2的极小点及极小值，设初始点X(0)=。请写出第一次搜索的计算过程和第二次搜索方向S(1)。
3.一受拉圆杆，已知其所受载荷为F=N(μf,σf)=(60000N,2000N)；所用材料的抗拉强度为σb=(μσb,σσb)=(1076Mpa,42.2MPa)。要求可靠度为R=0.999；试设计其尺寸均值。(σr=0.005μr，所有变量服从正态分布)。江南大学作业资料无忧答案网整理
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