《现代设计方法与理论》课程试题

《现代设计方法与理论》课程试题

现代机械设讣理论及方法大作业及考试题

一、提交一份现代机械设计理论与方法理论及实际应用综述报告要求：阐述五种以上现代设计方法，参考文献不低于10篇，其中必须包含有英文参考文献。

二、完成现代机械设计理论与方法开卷试题，试卷题LI如下：1、采用系统化设计流程说明某公司今年需要投资研发一款新型汽车的整个设计流程。(20)

(1)请具体阐述采用何种丄作方法，如何去完成汽车的规划设讣过程，

答:首先需要通过市场调研，了解现有汽车的性能特点及市场上不同消费阶层客户对汽车功能、外观、能耗、及性价比的期望，然后与设计、营销人员共同分析讨论研究，明确所设计汽车的类别、□的和任务，最后结合实际现有生产能力的情况策划出生产汽车的品种样式，为后续工作做准备。

(2)请具体阐述采用何种匸作方法，如何去完成汽车的方案设计过程，

答:根据前一阶段制定的设计汽车类别和任务要求，利用系统化设讣方法确定所设计汽车的总功能，然后将该总功能分解成为单个的分功能(功能元)，然后利用物理数学知识及创造技法对该功能元求解，以得到最佳原理解，再通过最佳原理解的组合得到不同的设计方案。最后再根据对汽车的设计任务要求选择最佳设计方案。

(3)请具体阐述采用何种工作方法，如何去完成汽车的技术设计过程，

答:根据方案设计阶段确定的汽车设计方案，召集设计人员初步设计出汽车的设计总图，然后对汽车进行可靠性设计、造型设计和工艺设讣，以定性设计出汽车的结构，再选取汽车不同部件的材料、尺寸，通过对汽车进行价值设计、有限元设计、优化设计和动态设计，以定量设计汽车的具体结构尺寸。最后，请专家对这一阶段设计的汽车进行技术评价分析。

(4)请具体阐述采用何种工作方法，如何去完成汽车的施工设il•过程，

答:首先根据对汽车的前期设计和评价分析，对汽车进行总体设讣，即通过专家系统、CAD/CAM等技术设计•出汽车的装配图，然后对汽车的零部件进行具体设计，即通过机械制造技术、装配、检验等方法确定汽车具体零部件的图纸，最后编写汽车设计的技术文件，图纸校正和汇总，以得到汽车最终设计说明书。2、用系统化设讣方法分析并提出垃圾清洁系统(车)的总体方案;用一种评价方法进行评价，得出合理方案，并建立该系统优化数学模型。(20分)

答:首先，通过问卷调查等方式明确垃圾清洁车的总功能一一压缩运输物料;然后，对其进行功能分解:压缩运输物料分为压缩物料和运输物料，而压缩物料乂分为传动和压缩，运输物料分为传动和移位;再对分功能求解，通过垃圾清洁车的形态学得到具体的分功能解;最后方案组合，从得到的垃圾清洁车众方案中通过评价分析选取出效率高、承载能力强、生产及使用环境友好的垃圾清洁车，即最佳方案。

现代社会垃圾清洁车的生产要求成本低，使用要求寿命长且维修方便。因此采用技术一一经济评价法来对垃圾清洁车的设计方案进行评价。

技术一一经济评价法即对设计方案就经济和技术方面进行评价，求出加权相对价值，再进行综合比较。

(1)获得垃圾清洁车的技术评价Wt

垃圾清洁车的技术评价LI标是求方案的技术价Wt,就是求出垃圾清洁车的各项技术性能评价指标的评分值和加权系数乘积之和与最高分值的比值：

n

pq, iii, 1, Wtpmax

pqii其中，是各项技术评价指标的评分值;是各项评价技术指标的加权系数，n

q, 1, ipmaxi, 1; 是最高分。

（2）获得垃圾清洁车的经济评价Wt

垃圾清洁车的经济评价LI标是求方案的经济价Ww,就是求出垃圾清洁车的理想生产成本与实际生产成本的比值：

HO. 7HizW,,, lwHH

HWHiwHz其中，是实际生产成本;是理想生产成本;是允许生产成本，经济价越大，经济效果越好。

W（3）计算垃圾清洁车的技术一一经济评价

采用双曲线法

W, WWtw

W垃圾清洁车的技术一一经济评价越高，说明该方案越科学。3、请阐述有限元法的分析过程，并阐述在有限元软件中如何实现机械结构有限元分析过程，答:a.有限元的分析过程：（1）通过对实际问题的边界条件、约束条件和外载荷条件适当地简化以得到结构力学模型，即结构力学模型的简化；（2）将实际的连续体离散化成为一个个有限的单元，以替代原来的结构，即结构的离散化；（3）选择合适的位移模式，即根据研究问题的不同，选择合适的位移逼近函数来近似单元的位移；（4）利用儿何方程、物理方程和虚功原理对单元的力学特性分析，以得到单元的刚度矩阵；（5）将作用在单元边界上的力按照虚功原理等效到节点上去，用等效的节点力来代替所有作用在单元上的力，计算等效节点力；（6）依据所有的单元刚度方程，建立整个结构的平衡方程；（7）求解未知节点位移和计算单元应力。

b.有限元软件中对机械机构的有限元分析过程主要分为三部分：前处理、计算分析和后处理。前处理主要是建模、加载和划分网格等，其中划分网格时，网格划分的密度和单元类型的选择与研究对象的吻合程度都将影响讣算精度;后处理主要是对结果的分析。

4、进行可靠度分配时应该注意哪些原则，如果考虑系统单元或者子系统的复杂度、重要度、工作时间以及它们与系统之间的失效关系，应该采用哪种分配方案比较合适，答:进行可靠度分配时应该注意的原则：（1）随着单元可靠度技术水平的提高，所分配的可靠度也相应增大；（2）单元在系统中的重要性越高，分配的可靠度就越高；（3）对具有相同重要性和工作周期的单元，应分配相同的可靠的度；（4）技术上不成熟的产品分配较低的可靠性指标；（5）不易维修、更换的产品分配较高的可靠性指标。

在进行可黑性分配时，应考虑根据实际情况对上述原则进行适当的剪裁，特别是对于约束条件的处理，可以根据实际情况增加分配原则。应允许承制方对系统以下各层次的指标灵活地分配，但这些分配值经过相互补偿应能够达到系统要求。如果分配的总指标超出了LI前技术发展水平和费用约束的现实的定量与定性要求，根据相关的程序，重新确定要分配的总指标或调整其它约束条件。LI的是使最终的分配结果做到技术上合理、经济上效益高、时间方面见效快。

如果考虑系统单元或者子系统的复杂度、重要度、工作时间以及它们与系统之间的失效关系，采用AGREE法进行分配比较合适。

5、某零件强度的均值和标准差分别为ISOMPa和22. 5MPa; X作应力的均值和标准差分别为13OMPa和13MPa,且强度和应力均服从正态分布。计算零件的失效概率与可靠度。

答:该零件的可黑度系数为

,,,180, 130, sZ,,, 1. 9241 R2222,, , 22.5, 13, s

查正态分布表，得到所求可靠度为R二0. 9728二97. 28,

则其失效概率为1-R二2. 72,

现代设计方法第3阶段测试题

考试科目:《现代设计方法》（总分100分） 时间：90分钟 __________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?N f（个） 3 2 4 3 1 累积失效数N f（个） 3 5 9 12 13 仍正常工作数N S（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．γrθB．γrz C．εθD．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 e r r -λ,则知其分布为（）

《现代设计理论与方法》AB卷答案-wxw

《现代设计理论与方法》试卷A 参考答案及评分标准 一、零件失效在不同失效期具有哪些特点？ （1）早期失效期 早期失效期一般出现在产品开始工作后的较早时期，一般为产品试车跑合阶段。在这一阶段中，失效率由开始很高的数值急剧地下降到某一稳定的数值。引起这一阶段失效率特别高的原因主要是由于材料不良、制造工艺缺陷、检验差错以及设计缺点等因素引起。 （2）正常运行期 正常运行期又称有效寿命期。在该阶段内如果产品发生失效，一般都是由于偶然的原因而引起的，因而该阶段也称为偶然失效期。其失效的特点是随机的，例如个别产品由于使用过程中工作条件发生不可预测的突然变化而导致失效。这个时期的失效率低且稳定，近似为常数，是产品的最佳状态时期。 （3）耗损失效期 耗损失效期出现在产品使用的后期。其特点是失效率随工作时间的增加而上升。耗损失效主要是产品经长期使用后，由于某些零件的疲劳、老化、过度磨损等原因，已渐近衰竭，从而处于频发失效状态，使失效率随时间推移而上升，最终回导致产品的功能终止。 二、可靠性分布有哪几种常用分布函数，试写出它们的表达式。 （1）二项分布 ),,2,1,0()(n r q p C r X P r n r r n ===- r n r r n k r q p C k r F -=∑=≤0 )( （2）泊松分布 ),2,1,0(,!)(n r r e r X P r ===-μ μ （3）指数分布 （4）正态分布 （5）对数正态分布 （6）威布尔分布 三、试述产品的正向设计和反求工程设计的基本过程。 正向工程与反求工程过程两者比较，最本质的区别在于： 正向工程是由抽象的较高层次概念或独立实现的设计过渡到设计的物理实现，从设计概念至CAD 模型具有一个明确的过程。 而反求工程是基于一个实物原型来构造它的设计概念，并且通过对重构模型特征参数的调整和修改来达到对实物原型的产品复制和创新，以满足产品更新换代和创新设计的要求。在反求工程中，由离散的数字化点到CAD 模型的建立是一个复杂的设计推理和数据加工过程。一般产品的正向设计与反求工程设计的的基本过程如图所示。

《现代设计方法》考题及答案

《现代设计方法》考题及答案 机械与自动化学院普通硕士研究生 《现代设计方法》考试试题 姓名：专业：研究方向：成绩： 一、填空题(每题1分,共15分) 1、现代设计所指的新兴理论与方法包括（现代设计方法学、计算机辅助设计技术、可信性设计技术）等等。 2、优化设计是(以数学规划理论为基础，以计算机为工具，优化设计参数)的一种现代设计方法。 3、功能设计法的基本过程包括（任务抽象、功能分解、功能载体、载体组合、方案评价）。 4、功能分解的常用方法有（按解决问题的因―果关系，或手段―目的关系分解；、按产品工艺过程 的空间顺序或时间顺序分解；）。 5、解决供求矛盾的措施有（互换性原理、组合机床、系列化、通用化、标准化）。 6、模块化设计可分类成（横系列模块化、纵系列模块化、跨系列、全系列模块化、跨类模块化）。 7、模块的划分将影响（模块通用性、产品性能、产品外观、产品成本）。 8、遗传算法是一种（模拟生物进化过程）的搜索算法。 9、遗传算法最常用和基本的选择方法（选择算子）是（适应度比例选择）。 10、遗传算法中采用罚函数法的目的是（对违背约束条件的情况给予惩罚，并将此惩罚体现在目标函数设计中。2.2）。 11、遗传算法常用的编码方法有(二进制编码二进制编码方法、格雷码编码方法、实数编码、多参数级联编 码)等等。 12、神经网络的样本数据应包括（训练样本数据和检验样本数据）。

13、当神经网络的样本数据不在[0～1]范围内时，应对数据进行（归一化）处理。 14、前馈型人工神经网络包括（1、线性阈值单元组成的前馈网络2、非线性单元组成的前馈网络输入层、隐层和输出层）3章。 15、神经网络的学习规则有（Hebb学习规则、感知器（perceptron）学习规则、Delta学习规则、 Widrow-Hoff 学习规则）2章。 二、选择题(每题1分,共10分) 1、在遗传算法中，若两个个体的二进制编码为01111、*****，以这两个个体为双亲，随机地选 一个交叉点（如第二点），交叉点后的基因链码相互交换，从而产生两个新个体作为后代。两个新个体为：[ A ] A. 01001，***** B. 01101，***** C. 01111，***** D. 01001，***** 2、在遗传算法中，若群体规模为N=50，变异概率为pm=0.02，变异的个体数为：[ B ] A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 3、在遗传算法中，若四个个体的初始适应度分别为f01?99,f02?18.45,f03?77.88,f04?91.39，则第1个个体在新一轮选择中被选中的概率为：[ A ] A. 34.53 B. 38.53 C. 31.3 2 D. 39.53 4、在遗传算法中，将极小化问题转换成极大化问题采用的变换是：[ D A] A. Cmax-f(X) B. Cmax+f(X) C. Cmin-f(X) D. Cmin+f(X) 5、人工神经网络的隐层神经元数目越多，则在一定的训练次数下，训练误差一般：[ D ] A. 越小 B. 越大 C. 不变 D. 不一定 6、当人工神经网络的训练样本数据含有噪声时，当训练误差越小时，泛化误差一般：[ B ] A. 越小 B. 越大 C. 不变 D. 不一定 7、单层前馈网络的转移函数采用线性阈值函数时称为：[ A ] A. 单层感知器B. 多层感知器C. 单层BP网络

现代设计方法试题答案

1.下列发明专利的发明难度最大的是哪一种？（5.0分） A.通常的设计问题 B.解决了一个冲突 C.对已有系统的根本性改进 D.罕见的科学原理导致一种新的发明或发现 我的答案：D √答对 2.关于黄金分割法描述正确的是？（5.0分） A.每次区间缩减的比例都是相同的 B.区间缩减比例越来越大 C.区间缩减比例越来越小 D.以上都不对 我的答案：A √答对 3.关于梯度法描述正确的是哪一个？（5.0分） A.该方法是所有方法中搜索速度最快的 B.相邻两次搜索方向是垂直的 C.相邻两次搜索方向是平行的 D.以上都不对 我的答案：B √答对 4.过某点的梯度与等值线的切线方向之间的关系（ 5.0分） A.同向 B.反向 C.正交 D.无法确定 我的答案：C √答对 5.使用一条牵引线将水底位置探测器拖在船的后方，可以减少轮船自身振动对探测器的影响。这采用了哪种原理？（5.0分）

A.分离原理 B.嵌套原理 C.预补偿原理 D.振动原理 我的答案：A √答对 6.关于Hessian矩阵描述正确的是哪一个？（5.0分） A.对称矩阵 B.正定矩阵 C.负定矩阵 D.以上都不对 我的答案：A √答对 7.单峰区间的几何特性？（5.0分） A.高-低-高 B.高-高-低 C.低-高-高 D.以上都不对 我的答案：A √答对 8.利用振动消除胆结石或肾结石。这采用了什么原理？（5.0分） A.分离原理 B.嵌套原理 C.预补偿原理 D.振动原理 我的答案：D √答对 9.为了煎锅更好的加热，要求煎锅是热的良导体，为了避免从火上取下煎锅时烫伤，又要求煎锅是热的不良导体，为此发明了带手柄的煎锅。这是采用了哪种原理?（5.0分） A.空间分离原理

现代设计方法习题集及答案

《现代设计方法》课程习题集【说明】：本课程《现代设计方法》（编号为02200）共有单选题,填空题1,计算题,简答题等多种试题类型，其中，本习题集中有[单选题,填空题1,计算题,简答题]等试题类型未进入。 一、单选题 1.在CAD使用中，为了方便定义图形通常采用不同坐标系，在以下坐标系中，坐标系的定义域是连续且无界的是（） 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.工程数据处理中，使用线性插值法完成（） A.一元插值 B.二元插值 C.曲线拟合 D.曲线绘制 3.三维几何造型是CAD中的一种（） A.图形处理技术 B.工程分析技术 C.文档处理技术 D.软件设计技术 4. CAD系统中，支撑用户进行CAD工作的通用性功能软件是（） A.系统软件 B.支撑软件 C.专用操作软件 D.专用应用软件 5.若在CAD系统中，固定窗口参数，同时缩小视区高度和宽度，则视图内图形 （） A.比例增大 B.比例缩小 C.左右移动 D.上下移动 6. CAD系统中不是按其描述和存储内容的特征划分的几何模型（）

A.线框几何模型 B.表面几何模型 C.实体几何模型 D.曲面几何模型 7. 世界坐标系、设备坐标系、规格化坐标系的转换关系是（ ） A ．WC→DC→NDC B ．NDC→DC→W C C ．WC→NDC→DC D ．DC→WC→N DC 8. 参数化绘图在定义图形时关键是利用了图形的（ ） A ．相似性 B ．多样性 C ．个别性 D ．特殊性 9. 下列设备不属于CAD 作业输入设备的，有（ ） A ．绘图仪 B ．键盘 C ．数字化仪 D ．光笔 10. 为使窗口—视区变换后的图形在视区中输出而不失真，则（ ） A ．yb xl W W =yb xl V V B ．yt xr W W =yt xr V V C ． yb yt xl xr W W W W --=yb yt xl xr V V V V -- D ．yt xr yb xl V V W W --=yt xr yb xl W W V W -- 11. 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 12. 三维图形变换矩阵 ????? ???? ???=s n m l r j i h q f e d p c b a T ，中l 表示产生的（ ） A.比例变换 B.对称变换 C.错切变换 D.平移变换 13. 二维图形比例变换矩阵中?? ? ???=d a T 00，可有（ ） A.a=0,d=1 B. a=1,d=0 C. a=d=1 D. a=d=0

(完整版)现代设计方法_习题集(含答案)

《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）。 342)(m in 2+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取1.0=ε。 2. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次） 32)(m in 2+=x x f ，给定[][],1,2a b =-，取1.0=ε 3. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次） 432+=x )x (f min ，给定[][]40,b ,a =，取10.=ε。 4. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 12)(m in 3+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取5.0=ε 5. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 107)(m in 2+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取1.0=ε 6. 用梯度法求解无约束优化问题： 168)(m in 22221+-+=x x x X f ，取初始点[]T X 1,1)0(= ，计算精度1.0=ε。 7. 用梯度法求解96)(m in 12221+-+=x x x X f ，[]T X 1,1)0(= ，1.0=ε。 8. 用梯度法求解44)(m in 22221+-+=x x x X f ，[]T X 1,1)0(=，1.0=ε 。 9. 用梯度法求解无约束优化问题：1364)(m in 222 121+-+-=x x x x X f ，取初始点

《现代设计方法》试题及答案

1. 下列关于并联系统说法正确的是？（ 5.0分） A. 并联系统的可靠康不小于任何一个部件的可靠度 B. 并联系统的可靠度不大于任何一个部件的可靠度 C. 并联系统可靠度与部件可靠度无法比较大小 D. 以上都不对 2. 为了煎锅更好的加热,要求煎锅是热的良导体,为了避免从火上取下煎锅时烫伤，又要求煎锅是热的不良导体,为此发明了带手柄的煎锅。这是采用了哪种原理？（5.0分） A. 空间分离原理 B. 时间分离原理 C基于条件的分离原理 D.整体与部分的分离原理 3•钢厂余热发电。这采用了什么发明原理？（ 5.0分） A. 分离原理 B. 嵌套原理 C. 预补偿原理 D. 自服勢原理 4如果满足不等式约束极值点存在的K-T条件，要求计算得到的入（5.0分）

A. 正数 B负数 C. 非正数 D. 非负数 5.100个产品工作到80h尚有50个没有失效f在80-82小时之间又失效了 4 个,则失效率（5.0分） A. 4% B. 2% C. 8% D. 以上都不对 6.钓鱼竿制作成可伸缩的结构。这采用了哪种原理? （5.0分） A. 分离原理 B •嵌套原理 C. 预补偿原理 D. 振动原理 7•关于坐标轮换法描述正确的是？（ 5.0分） A. 坐标轮换法属于间接法

B. 分别沿着n个坐标轴方向作n次一维搜索f反复多次,直到满足精度眼球 C. 对所有的函数都^常有效 D. 以上都不对 8•过某点的梯度与等值线的切线方向之间的关系（5.0分） A同向 B. 反向 C •正交 D.无法确走 9.无约束优化问题，多元函数极小值的充要条件（5.0分） A. 梯度为0 , Hessian为正走矩阵 B. 梯度为0 , Hessian为负走矩阵 C. 梯度为0 D. Hessian为负定 10•飞机起落架设计,在起降过程中飞机要求有起落架,而飞行过程中起落架收回到起落架舱内以减少阻力。这是采用了哪种原理？？（5.0分） A. 空间分离原理

东北大学《现代机械设计理论与方法x》期末考试必备通关指导8

《现代机械设计理论与方法X》四月导学 习题 一．选择题 1. 布置传动系统时，一般把带传动安排在传动链的（Ｂ）。 A) 低速端 B) 高速端 2. 以下的结构设计中，哪些结构比较合理？（AD）。 A) B) C) D) 3. 上一题目中选择的依据是遵循哪种结构设计原理？（B ） A) 等强度原理 B) 合理力流原理 C) 变形协调原理 D) 任务分配原理 E）自补偿原理 4. （ C）执行系统，要求执行系统既能实现预期精度的动作，又要克服较大的生产阻力，做一定的功。 A. 动作型 B. 动力型 C. 动作——动力型 5. （C）的作用是使执行机构的运动能够迅速停止。 A)变速装置 B)起停和换向装置 C)制动装置 D)安全保护装置

二．判断题： 1. 在设计机械时，一般需预先给定机械的工作载荷。该工作载荷可以由设计者自行确定，也可以由 需求方提供。T 2. 执行构件的作用是传递和变换运动和动力。F 3. 三角形单元和矩形单元的每个节点均有两个位移自由度。T 4. 执行系统的运动分析一定要通过建立复杂的运动方程才能进行。F 5. 机械传动系统的设计通常是在动力机选型和执行机构运动设计完成后进行。T 三．简答题 1. 机构运动循环图有哪三种表达形式？试绘图说明。 【答案】 （1）直线式以一定比例的直线段表示运动循环各运动区段的时间，如图（a）所示。这种表示方法最简单，但直观性很差，且不能清楚地表示与其他机构动作间的相互关系。 （2）极坐标式将运动循环的各运动区段的时间及顺序按比例绘于圆形坐标上，如图（b）所示。此法直观性较强，尤其对于分配轴每转一周为一个机械工作循环者，有很多方便之处。但是，当执行机构太多时，需将所有执行机构的运动循环图分别用不同直径的同心圆环来表示，则看起来不很方便。 （3）直角坐标式以直角坐标表示各执行构件的各个运动区段的运动顺序及时间比例，同时还表示出执行构件的运动状态，如图（c）所示。此法直观性最强，比上述两种运动循环图更能反映执行机构运动循环的运动特征。 2. 常用的机械结构设计原理有哪些？ 【答案】 （1）等强度原理 （2）合理力流原理 （3）变形协调原理 （4）力平衡原理 （5）任务分配原理 （6）自补偿原理 （7）稳定性原理

东北大学2021年9月《现代机械设计理论与方法》作业考核试题及答案参考10

东北大学2021年9月《现代机械设计理论与方法》作业考核试题及答案参考 1. ( )的作用是改变动力机的输出转速和转矩以适应执行机构的需要。 ( )的作用是改变动力机的输出转速和转矩以适应执行机构的需要。 A.变速装置 B.起停和换向装置 C.制动装置 D.安全保护装置 参考答案：A 2. 创造者回到“创造原点”进行创新思考的一种创造模式是( )。 A.综合创造原理 B.分离创造原理 C.移植创造原理 D.物场分析原理 E.还原创造原理 F.价值优化原理 参考答案：E 3. 内点惩罚函数法的惩罚因子在迭代过程中递增。( ) A.错误 B.正确 参考答案：A 4. 在设计机械时，预先设定的工作载荷在设计过程中可以改变。( ) A.正确 B.错误 参考答案：A 5. 设有100个三极管，在头50个小时内无一个失效，在50～51小时内失效1个，则这种三极管在50小时时的失效率为( )。 设有100个三极管，在头50个小时内无一个失效，在50～51小时内失效1个，则这种三极管在50小时时的失效率为( )。 A.0.25/h

B.0.02/h C.0.15/h D.0.01/h 参考答案：D 6. 总体布局设计一般先布置动力系统和传动系统，然后再布置执行系统等。( ) 总体布局设计一般先布置动力系统和传动系统，然后再布置执行系统等。( ) A.错误 B.正确 参考答案：A 7. 可靠性设计中，强度和应力都是随机变量。应力指机械零件承受的应力，强度则指制造机械零件的材料强度。( ) A.正确 B.错误 参考答案：B 8. 函询集智法指的是以笔代口的默写式智力激励法。( ) A.正确 B.错误 参考答案：B 9. 同一机械系统中，不同执行机构的工作循环周期也不同。( ) 同一机械系统中，不同执行机构的工作循环周期也不同。( ) A.错误 B.正确 参考答案：A 10. 在发明创新活动中，在发明中必须采用全新的技术原理。( ) A.错误 B.正确

2023年年月自学考试现代设计方法试题

全国2023年4月自学考试现代设计措施试题 课程代码：02200 第一部分选择题（共30分） 一、单项选择题（本大题共20小题，每题1分，共20分） 在每题列出旳四个备选项中只有一种是符合题目规定旳，请将其代码填写在题后旳括号内。错选、多选或未选均无分。 1．在CAD作业过程中，表面几何模型可以支持旳工作是（） A．自动计算物体旳体积B．自动计算物体旳重心 C．自动进行物体旳消隐处理D．自动计算面与面旳交线 2．采用Z向深度缓冲算法进行消隐处理时，内存中至少需要旳缓冲区数目为（） A．1个B．2个C．3个D．4个 3．在Cohen-Sutherland算法中，一线段旳一种端点旳编码为0110，则该端点位于（） A．窗口中B．窗口左边C．窗口上方D．窗口下方 4．一彩色光栅扫描显示屏，它旳辨别率为1024⨯768⨯8，其中1024表达（） A．水平扫描线上旳点数B．垂直方向上水平扫描线旳线数 C．水平扫描频率D．垂直扫描频率 5．在三维几何实体旳实现模式中，有一种措施其基本思想是：几何实体都是由若干边界外表面包容而成旳，通过定义和全面存储这些边界外表面信息就可以建立实体几何模型，该措施是（） A．CSG法B．B－rep法C．光线投影法D．扫描表达法 6．对于多元函数旳无约束优化问题，判断其最长处可以根据（）

A．目旳函数旳梯度鉴定B．目旳函数旳性态鉴定 C．目旳函数旳凹凸性鉴定D．目旳函数值旳大小鉴定 7．函数F（X）为在区间［10，20］内有极小值旳单峰函数，进行一维搜索时，取两点13和16，若F（13）

现代设计方法试题题库

现代设计方法试题题库 1.无约束优化方法有（）法。 A.梯度 B.0.618 C.牛顿法 D.坐标轮换法 E.鲍威尔法 答案:A|C|D|E 2.单元刚度矩阵元素的值与单元（）有关。 A.形状 B.节点数 C.节点自由度 D.物理性质 E.化学性质 答案:A|B|C|D 3.提高有限元计算精度的方法有（）。 A.提高单元阶次 B.增加单元数量 C.规则单元形状 D.接近实际的边界条件 E.减小计算规模 答案:A|B|C|D|E

4.元件之间连接的基本方式有（）等。 A.串联 B.并联 C.待机 D.表决 E.混合 答案:A|B|C|D 5.余度技术可以采用（）。 A.并联方式 B.表决方式 C.备用方式 D.交叉方式 E.直接方式 答案:A|B|C 6.能处理含等式约束条件的有约束设计优化方法有( )。 A.Powell法 B.变尺度法 C.内点罚函数法 D.外点罚函数法 E.混合罚函数法 答案:D|E

7.下面给出的数学模型中，属于线性规划的有( )。 A. B. C. D. E. 答案:A|B|E 8.下面关于梯度法的一些说法，正确的是( )。 A.只需求一阶偏导数 B.在接近极小点位置时收敛速度很快 C.在接近极小点位置时收敛速度很慢 D.梯度法开始时的步长很小，接近极小点时的步长很大 E.当目标函数的等值线为同心圆时，任一点处的负梯度都是全域的最速下降方向答案:A|C|E

9.下述矩阵中，正定矩阵为( )。 A. B. C. D. E. 答案:A|B|E 10.当零件强度和应力均为正态分布时，提高零件可靠度的措施有( )。 A.提高强度的标准差 B.降低强度的标准差 C.提高应力的标准差 D.降低应力的标准差 E.增加强度的均值 答案:B|D|E 11.在描述机电设备中因局部失效而导致整体失效时，一般用（）。 A.正态分布 B.指数分布

[0936]《现代设计方法》试题

1、当膜厚比λ = 4 时，处于（） 1. C. 混合润滑状态 2.边界摩擦(润滑)状态 3.干摩擦状态 4.流体摩擦(润滑)状态 2、某产品的寿命服从指数分布，若已知产品的平均寿命为1000，则其失效率为（） 1. A. 0.001 2. 0.368 3. 0.01 4. 0.1 3、设串联系统3个单元的可靠度分别为R1,R2和R3且3个单元的失效互相独立，则由3个单元组成的串联 1. D. (R1+r2)*R3 2. R1*R2*R3（连乘） 3. R1+R2+R3 4. R1*(R2+R3) 4、根据CAD软件的分类，下列软件不属于CAD支撑软件的是( )。 1. Solidwork 2. FoxBASE 3. ANSYS 4. UG 5、函数F(X)为在区间[0, 30]内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点12和26，若F(12)>F(26)， 1. [0 26]

2. [12 30] 3. [12 26] 4. [26 30] 6、下列不是绿色设计的主要方法的是( )。 1.模块化设计 2.循环设计 3.可拆卸设计 4.可靠性设计 7、在约束优化方法中，容易处理含等式约束条件的优化设计方法是( )。 1.可行方向法 2.内点惩罚函数法 3.复合形法 4.外点惩罚函数法 8、下列不属于创造性设计原理的是（）。 1.聚合创新原理 2.还原创新原理 3.逆向创新原理 4.正向创新原理 9、若强度r的概率密度函数为，则其分布为 1.正态分布 2.指数分布

3.对数正态分布 4.威布尔分布 判断题 10、绿色消费是一种追求健康，崇尚自然，有益于环境保护的消费方式，是人们为了生产和生活的需要，购 1. A.√ 2. B.× 11、最速下降法不需计算一阶偏导数，方法简单，可靠性较好，可稳定地使函数值下降，对初始点要求不严 1. A.√ 2. B.× 12、与IGES相比，STEP将对产品模型的支持推广到了产品的整个生命周期，提供了包括零部件或机构设计 1. A.√ 2. B.× 13、机械类产品的失效形式主要有疲劳、磨损、腐蚀及塑性变形等，属于典型的损伤累积失效。 1. A.√ 2. B.× 14、可靠性预测：按照已知零部件或各单元的可靠性数据，计算系统的可靠性指标。 1. A.√ 2. B.× 15、无约束多维优化算法可分成两大类：一类是仅用计算函数值所得到的信息来确定搜索方向，通常称为直 1. A.√ 2. B.×

《现代机械综合设计理论与方法及应用》考试题1

2011《现代机械综合设计理论与方法及应用》考试题1、简要分析现代产品设计理论与方法的发展状况？ 答:在２０世纪60年代初，人们将设计过程明确划分为方案设计、技术设计和工艺设计阶段，基本属于经验设计体系。随着科学和技术的发展,产品设计不再完全依赖经验和灵感的创造艺术，逐步演变为一门科学，以知识为依托，以科学方法为手段的工程创新活动。20世纪7０年代,德国学者Paｈl和Beiｔz 提出了最具有代表性、权威性和系统性的产品设计方法学,将工程设计过程主要分为４个阶段,:明确的任务阶段、概念设计阶段、具体化设计阶段和详细设计阶段。近2０年来，产品设计又引入了系统工程、信息科学理论和方法，更广泛地借助于现代数学方法和计算 技术，产品设计环境进入系统工程、系统优化和计算机辅助设计的阶段。 多年来各国学者对产品设计理论和方法进行了研究,提出了许多设计理论与方法: （1) 产品的设计理论与方法的研究有百余年的历史，到现在已提出了数十种方法, 如创新设计、绿色设计、结构设计、摩擦学设计、优化设计、智能设计、虚拟设计、数字化设计等。 （２) 比较著名的理论与方法有： 1）发明解决问题的理论(ＴRＩZ理论) TRIＺ方法不是针对某一具体的结构、机械或过程，而是建立思考问题、解决问题过程的科学化德依据。经过５０年的研究，ＴRIZ已形成了一系列方法与工具，特别是提出了设计冲突理论、标准解、ARIZ算法等。 2）普适设计理论与方法 德国的普适设计理论是优秀设计过程所积累经验的总结。理论的典型代表是Pahｌ及Betiz的普适设计方法学。该理论建立了设计人员在每一设计阶段的工作步骤计划。这些计划包括策略、规划、原理,从而形成一个完整的设计过程模型。

现代设计方法试题及答案

现代设计方法试题 一、单项选择题(本大题共２０小题。每小题1分。共2０分） 1．CAD 一词已经成为世界通用的名词,它是指( A ) A ．计算机辅助工程 B.计算机辅助制造 C 计算机辅助设计 D.计算机辅助工艺规程设计 ２.实验测试了自变量为３，4，５，6，7，８时的函数值,现要用抛物线插值法计算５.3处的函数值,选择下列哪组自变量及其对应的函数值进行插值计算较为合理( C ） A.3，４,5 Ｂ.4,５,6ﻩC ．5，6,7 D ．6,7,8 3.设备坐标系的维数一般为( B ) A ．一维ﻩB.二维 C 三维ﻩD.四维 4．将平面图形沿X 方向平移10个单位，沿Y 方向平移１5个单位，其坐标变换矩阵为（ A ） A. ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡11510010001 B ．⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--11510010001 C.⎥⎥⎥⎦⎤ ⎢⎢⎢⎣⎡101001500010 D.⎥⎥⎥⎦ ⎤ ⎢ ⎢⎢⎣⎡10 100150001 5．在消阴处理中,进行极大/极小检验,如果两个物体的投影不满足极大／极小条件,则两个物体之间( D ) A.相互完全遮挡 B.部分相互遮挡 C.相互不遮挡 Ｄ．遮挡关系不确定 6．若函数F(x ）在Ｄｌ上具有连续二阶导数（D 是Dl 内部的凸集)，则Ｆ（x)为D 上的凸函数的充分必要条件是Ｆ（x)的He ｓs ｉａn 矩阵( Ｃ ） A.半正定 B ．正定 C ．半负定 D ．负定 7．对约束优化问题，设计变量的选择（ C ） Ａ．可以在可行域中ﻩＢ．不允许在可行域中 Ｃ．只允许在可行域中 D.不一定在可行域中 8.要将一个有约束问题的求解转化为一系列无约束问题的求解，可以选择( C ） Ａ.复合形法 B.简约梯度法ﻩＣ.罚函数法 Ｄ.共轭梯度法 ９.在解决线性规划问题时,首选的优化方法为( Ｂ ) A ．外点罚函数法ﻩB ．单纯形法ﻩC ．拟牛顿法ﻩD.变尺度法 10．当目标函势沩凸函数,约『束函彭嘣黜函数时,K —Ｔ条件是约束优化问题取得极值的（ D ） A ．必要条件ﻩ B ．充分条件 C.一般条件ﻩＤ.充分必要条件 11.有限元分析中,下列单元属于二维单元的是( D ) Ａ．六面体单元 B ．四面体单元ﻩ C ．杆单元 D.三角形单元 12.用有限元方法求解问题获得的解属于( Ａ ) A ．近似解ﻩB ．精确解 C.解析解ﻩD.半解析解 13．采用杆单元进行平面刚架有限元分析,杆单元的一端具有（ Ｂ ） A.两个自由度ﻩB ．三个自由度ﻩC.四个自由度 D.六个自由度 １４.某刚架单元两节点对应的总体编码为5和3,则局部座标系下的单元刚度系数k 在总体刚度矩阵中的位置为( Ｄ ） Ａ.第5行第3列 B ．第14行第3列 Ｃ.第5行第1４列 D ．第14行第14列 1 5.在平面应变问题中,沿轴线方向( C ) A ．应变、应力都为零ﻩ B ．应力为零,但应变不为零 C.应变为零,但应力不为零ﻩＤ.应变、应力都不为零 16．若产品的平均寿命等于失效率的倒数则产品的寿命服从( C ) A.正态分布 B ．泊松分布 C.指数分布ﻩD ．二项分布 １7．在平均安全系数不变的情况下,由于强度(或应力）的分散度增大会使零件的可靠度（ A ） A.降低 B ．提高 Ｃ．不变ﻩD.无法确定 18．当系统中任何－个零件发生故障都会导致整个系统失效,该系统是( Ａ ） A.串联系统ﻩB.冗余系统 C.表决系统 D ．非工作冗余系统 19.并联系统的可靠度比组成该系统的零件的可靠度( B ） A.底 B ．高ﻩC.相等ﻩＤ.不确定 20．产品工作到t 时刻后的单位时间内发生失效的概率称为（ Ｄ ) A.平均寿命 Ｂ.平均失效密度 C ．平均可靠度 D ．平均失效率 二、多项选择题(本大题共5小题。每小题2分．共1０分) 2１．下列设备属于CAD 的输入设备的,有（ B ＣE ) Ａ．显示器ﻩB.扫描仪 C.键盘ﻩD ．绘图仪ﻩE ．光笔ﻩ 22.通过矩形窗口与矩形视区的匹配，可以实现图形的（ A ＢD ) A ．放大ﻩＢ.缩小ﻩC ．锗切 D.摇视 E 平移 ２3.下列方法中属于利用目标函数的导数构造搜索方向的优化方法有（ B Ｅ ） A ．坐标轮换法ﻩB ．梯度法ﻩC ．单纯形ﻩD ．Powel ｌ法ﻩE ．变尺度法 2４．单元刚度矩阵具有( A ＣＥ ）

现代设计方法习题集及答案

现代设计方法习题集及答案 《现代设计方法》课程习题集【说明】：本课程《现代设计方法》（编号为02200）共有单选题,填空题1,计算题,简答题等多种试题类型，其中，本习题集中有[单选题,填空题1,计算题,简答题]等试题类型未进入。 一、单选题 1.在CAD使用中，为了方便定义图形通常采用不同坐标系，在以下坐标系中，坐标系的定义域是连续且无界的是（） 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.工程数据处理中，使用线性插值法完成（） A.一元插值 B.二元插值 C.曲线拟合 D.曲线绘制 3.三维几何造型是CAD中的一种（） A.图形处理技术 B.工程分析技术 C.文档处理技术 D.软件设计技术 4. CAD系统中，支撑用户进行CAD工作的通用性功能软件是（） A.系统软件 B.支撑软件 C.专用操作软件 D.专用应用软件 5.若在CAD系统中，固定窗口参数，同时缩小视区高度和宽度，则视图内图形

A.比例增大 B.比例缩小 C.左右移动 D.上下移动 6. CAD系统中不是按其描述和存储内容的特征划分的几何模型（） A.线框几何模型 B.表面几何模型 C.实体几何模型 D.曲面几何模型 7. 世界坐标系、设备坐标系、规格化坐标系的转换关系是（） A ．WC→DC→NDC B ．NDC→DC→W C C ．WC→NDC→DC D ．DC→WC→N DC 8. 参数化绘图在定义图形时关键是利用了图形的（） A ．相似性 B ．多样性 C ．个别性 D ．特殊性 9. 下列设备不属于CAD 作业输入设备的，有（） A ．绘图仪 B ．键盘 C ．数字化仪 D ．光笔 10. 为使窗口—视区变换后的图形在视区中输出而不失真，则（） A ．yb xl W W =yb xl V V B ．yt xr W W =yt xr V V