現代設計方法簡答題

2022-09-29 17:09:02 字數 4869 閱讀 3261

1. 求總體剛度矩陣的方法主要有兩種,其中一種是先求出各單元的剛度矩陣,然後利用整合的方法求出總體剛度矩陣,這種方法利用了疊加的原理。

2. 當只有乙個設計變數時,目標函式與設計變數之間的關係是_

(p84)二維平面上的一條曲線

3. 對於每個節點具有三個位移分量的杆單元,兩節點區域性碼為1,2,總碼為3和4,則其單元剛度矩陣中的元素k11應放入總體剛度矩陣[k]的___的位置。答案:(p177)第7行第7列

4. 在復合形法優化設計中,如果系統維數為10,則初始復合形的頂點數k最少應為 (p121)11

5. 在有限元分析時,對於節點位置的選擇,若結構在幾何形狀、材料性質和外部條件無突p變時,該結構應等分成幾個單元,節點呈___。若存在不連續,節點應選擇在這些突變處。

答案:(p185)等距分布

6. 一批產品從投入執行到發生失效(或故障)的平均工作時間稱為平均壽命

7. 為了說明可信度的置信度的可信程度引入公式:p(r>=rl)=1-a為置信度

8. 系統的可靠度取決於兩個因素:一是零部件的組合方式,另乙個是___。

答案:(p221)組成系統的零部件的可靠度

9. 在彈性力學的平面三角形結構中,區域性座標系與整體座標系的座標轉換矩陣為___

答10. 若組成系統的諸零件的失效相互獨立,但只有某乙個零件處於工作狀態,當它出現故障後,其他處於待命狀態的零件立即轉入工作狀態。這種系統稱為___。 (p222)非工作冗餘系統

2. 選擇優化方法一般需要考慮的因素有哪些?答案:(p135~136)

(1)數學模型的型別,如有約束或無約束,是連續變數或是離散變數,函式是非線性還是全為線性的等。

(2)數學模型的規模,即設計變數的維數和約束條件數的多少。

(3)模型中函式的性質,如是否連續,一階和二階導數是否存在等。

(4)優化演算法是否有現成的電腦程式,了解它的語言型別、程式設計質量、所適用的機器型別等。

(5)了解演算法的基本結構、解題的可靠性、計算穩定性等一些效能。

(6)程式的介面性,即使用的簡易性及輸入、輸出解釋的清楚程度等。

1. 簡述最小二乘法擬合的基本思想。p (63-64)

3. 什麼是強度—應力干涉理論?

答案:(p207)在可靠性設計中,由於強度r和應力s都是隨機變數,因此,乙個零件是否安全可靠,就以強度r 大於應力s 的概率大小來判斷。這一準則可表示為:

r(t)=p(r>s)≥[r],其中,[r]為設計要求的可靠度。需要強調的是,強度r 和應力s都有廣泛的含義:應力是指,導致失效的任何因素,而強度是指,防止失效發生的任何因素。

4. 什麼是優化設計的罰函式法?簡述其分類及各自的特點。

答案:(p126~134)罰函式法是解約束優化問題的間接法,適用於求解具有不等式約束和等式約束條件的優化設計問題。它的基本思想是把乙個有約束的問題轉化為一系列無約束問題求解,逐漸逼近於目標函式的最優值。

根據罰函式法的函式形式不同,可分為內點法、外點法和混合法三種。

內點法是把新目標函式定義於可行域內,因此其初始點和後面產生的迭代點序列也必然在可行域內。這種方法是求解不等式約束最優化問題的一種十分有效的方法,但不能處理等式約束。

外點法的基本思想是將罰函式定義於約束可行域之外,且求解無約束問題搜尋點是從可行域外部,逐步逼近原目標函式的約束最優解。

混合法把內點法、外點法結合起來,解決既有不等式約束又有等式約束的優化設計問題很有效。

1. 可靠性設計和傳統設計都是以零件的安全或失效作為研究內容。

2. 在優化設計中,把設計變數與某種衡量標準的關係用函式式表達,追求該函式值最小(或最大),以求得一組設計變數值,從而獲得乙個最優設計方案,此函式稱為目標函式。

3. 在進行有限元分析時,單元的數量取決於要求的精度、單元的尺寸及自由度的數量。

4. 只要在設計空間確定了乙個點,就確定了乙個設計方案。但是,實際上並不是任何乙個方案都可行,因為設計變數的取值範圍有限制或必須滿足一定的條件。

在優化設計中,這種對設計變數取值時的限制,稱為約束條件

5. 若在cad系統中,固定視區引數,同時改動視窗左下角的座標,則視區顯示比例不變,但顯示的範圍產生左右、上下移動.

6. 某一子系統出現故障而引起整個系統發生故障的概率大小,稱為重要度。

7. 要在cad作業過程中實現自動查詢,首先應將有關的工程手冊或設計規範中的各種係數或資料輸入計算機中,然後根據各種不同**的特點進行相應的處理,一般來說,設計資料的處理方法有兩種,即程式化和資料庫儲存。

8. 混合罰函式法是把內點法和外點法結合起來,用到

了兩個懲罰項,其中內點懲罰因子r(k)和外點懲罰

因子m(k)的比例一般為答案:

9. 在有限元分析中,研究對稱結構時,可沿對稱面(線)將其切開,只研究它的一半或1/2。

10. 故障樹定性分析的主要任務,是尋找故障樹的全部最小割集或最小路集。其目的是為了找出引發系統故障的全部可能的起因,並定性地識別系統的薄弱環節。

1. 簡述求總體剛度矩陣的方法。

答案:(p148)求總體剛度矩陣的方法主要有兩種:一種是直接根據總體剛度係數的定義分別求出它們,從而寫出總體剛度矩陣;另一種是分別先求出各單元的剛度矩陣,根據疊加的原理,然後利用整合的方法求出總體剛度矩陣。

2. 簡述總體剛度矩陣的特性。

答案:(p161)總體剛度矩陣有如下的特性:

(1)對稱性,總體剛度矩陣具有對稱性,這樣一來在計算機中只需要儲存它的上三角部分;

(2)奇異性,其物理意義仍在無約束的情況下,整個結構可做剛體運動;

(3)稀疏性,總體剛度矩陣中有許多零子矩陣,且非零子矩陣中還有大量的零元素,這種矩陣稱為稀疏矩陣,大型結構的總體剛度矩陣都是稀疏矩陣。

3. 什麼是資料庫系統的資料模型?簡述其三種常用型別。

答案:(p67)資料模型是指資料庫內部資料的組織方式,描述了資料之間的各種聯絡,也是資料高度結構化的表現。它是資料庫的核心和基礎,每一種資料庫管理系統都是基於某種資料模型的。

最常用的資料模型有三種:層次型、網路型和關係型。層次型是指記錄間是樹型的組織結構,體現記錄間的「一對多」的關係;網路型是指事物之間為網路的組織結構,體現事物間的「多對多」的關係;關係型是以集合論中的「關係」的概念為理論基礎,是把資訊集合定義為一張二維表的組織結構。

4. 簡述強度—應力干涉理論中「強度」和「應力」的含義,試舉例說明。

答案:(p207)強度-應力干涉理論中「強度」和「應力」具有廣泛的含義:「應力」表示導致失效的任何因素;而「強度」表示阻止失效發生的任何因素。

「強度」和「應力」是一對矛盾的兩個方面,它們具有相同的量綱;例如,在解決杆、梁或軸的尺寸的可靠性設計中,「強度」就是指材料的強度,「應力」就是指零件危險斷面上的應力,但在解決壓桿穩定性的可靠性設計中,「強度」則指的是判斷壓桿是否失穩的「臨界壓力」,而「應力」則指壓杆所受的工作壓力

5. 什麼是正態分佈?什麼是標準正態分佈?

答案:(p197)正態分佈是可靠性設計中經常使用的概率分布,其概率密度函式為:

2. 世界座標系是最常用的座標系,它是一種符合右手定則的直角座標系,世界座標系也稱為___。答案:(p21)使用者座標系

3. cad是計算機輔助設計的英文縮寫,已經成為乙個世界性的通用專業詞彙。一般把應用於cad作業的計算機、軟體及外圍裝置總稱為___。答:(p7)cad系統

4. 200只燈泡工作到100小時以後,有20只損壞,此時這批燈泡的存活頻率為___。(p192)0.9

5. 設一元函式f(x)曲線上任意兩點的連線永遠不在曲線的下方,則函式f(x)稱為p96)凸函式

6. r/n表決系統中,當___時變為串聯系統。答案:(p223)r=n

7.根據強度-應力干涉理論,當強度應力均為正態分佈時,如果安全係數n=1,則零件可靠度為(0.5)

8. 在實際的工程問題中,時常需要用一定的數學方法將一系列的測試資料或統計擬合成近似的經驗公式,這種建立經驗公式的過程也稱為__(p63)曲線擬合

9. 在平面剛架的結構中,有些結構的桿件是通過鉸鏈相連,因而桿件間可以相對轉動,這類杆系稱為___。答案:(p152)桁架

10. 在消隱演算法的測試方法中,如果要判斷兩個相互遮擋物體之間的前後關係時,則應採用___方法。答案:(p44)深度測試

1. 什麼是復合形法?簡述其主要特點。答案:(p121-123)

復合形法是在單純形法的基礎上修改而成的。其優化過程是在可行域內選k個設計點,作為初始復合形的頂點,構成乙個多面體;然後對多面體各頂點的函式值逐個進行比較,目標函式值最大的為壞點,按照一定規則去掉壞點而代以新點,構成乙個新的多面體;依次步驟重複多次,使復合形的位置逐步調向鄰近最優點,最後以頂點中目標函式值最小的點,作為近似最優點而得解。復合形法由於在迭代計算中不必計算目標函式的導數,也不用一維搜尋,所以程式結構比較簡單,適用性較廣。

對設計變數增加,維數高或約束條件多的優化問題,為了得到較好的新頂點,往往要向中心點多次收縮,因而計算效率顯著降低。

2. 與檔案系統相比,資料庫系統的主要特徵有哪些?

答案:(p66)資料庫系統的主要特徵:

(1)實現了資料共享,減少了資料冗餘;

(2)資料儲存的結構化;

(3)增強了資料的獨立性;

(4)加強了對資料的保護。

3. 什麼是3σ法則?

答案:(p206)現有手冊中給出的材料強度資料往往是乙個範圍,我們在摘引這些資料以供可靠性設計使用時,必須加以改造。因為這些資料是經過長期大量測試得到的,可以認為它們服從正態分佈(即使不服從正態分佈,按正態分佈來處理也會得到偏於安全的結果),因此,我們認為手冊中所給的資料範圍覆蓋了該隨機變數的±3σ,即6倍的標準差,這一假設稱為3σ法則。

從正態分佈得知,對應±3σ範圍的可靠度已為0.9973。

4. 簡述三角形單元中總體平衡方程的求解步驟。答案:(p180)

(1)引入支承條件,根據結構的具體情況,引入系統的支承條件;

(2)非節點載荷轉化為等效節點載荷,由於三角形單元複雜的力學性質,不能再簡單地利用材料力學公式,而是基於虛功方程將加在結構上的非節點載荷轉化為等效節點載荷;

(3)解方程求節點位移,總體剛度矩陣是帶形對稱矩陣。為了節約所需計算機的記憶體,一般採用喬列斯基分解法求解;

現代設計方法簡答題彙總2023年

現代設計方法簡答題 第一章 3 2 與檔案系統相比,資料庫系統的主要特徵有哪些?3 cad技術在機械工業中的應用主要有哪幾方面?3 特徵造型是如何定義的?3 三維實體模型的實現方法中,體素構造法 csg 的基本思想是什麼?需要儲存的幾何模型資訊有哪些?3 3.簡述三維實體模型的實現方法中的csg方法...

現代企業管理簡答題

4 簡述零基預演算法的缺陷 答 零基預算也存在固有的缺陷。首先,零基預算增加了文書工作,需要花費大量的時間進行準備。其次,大量難以控制的人為因素也會影響最終效果。最後,常常阻礙管理者靈活排程資源 5 在目標管理中,目標的實施與控制應注意哪些問題?答1 下級根據下放的權利在自我控制中進行工作。但下級有...

簡答題總結

第一章人力資源規劃 1 組織設計的基本原則 1 任務與目標原則 2 專業分工和協作的原則 3 有效管理幅度原則 4 集權與分權原則 5 穩定性和適應性相結合的原則 2.組織結構設計的程式 09.5 15分 1 分析組織結構的影響因素,選擇最佳的組織結構模式 2 根據所選的組織結構模式,將企業劃分為不...