现代设计方法习题及答案
现代设计方法 作业
现代设计方法作业习题1姓名王金昆工程0802班2008792502222-1.制作一个体积为5m^3的货箱，由于运输装卸要求其长度不小于4m，要求钢板用料最省，试写出该问题的优化数学模型.解：设该货箱长为x1m、宽为x2m、高为x3m，表面积为S,体积为V.由题意可以建立优化数学模型：S=2*(x1*x3+x2*x3)+x1*x2;V=x1*x2*x3=5;x1>=4;x2>=0;x3>=0;选择最优化算法求解Smin. 我选择Lingo软件来求解，编程如下：min=fx;fx=2*(x1*x3+x2*x3)+x1*x2;x1*x2*x3=5;x1>=4;x2>=0;x3>=0;点击Solve出现结果：Local optimal solution found.Objective value: 15.14911Extended solver steps: 5Total solver iterations: 112Variable Value Reduced CostFX 15.14911 0.000000X1 4.000000 0.000000X3 0.7905694 0.1107763E-07 X2 1.581139 0.000000所以表面积Smin=15.14911 m^2,此时长为4m，宽为1.581139 m,高为0.7905694 m.2-2.把一根长为L的铜丝截成两段，一段弯成圆形，一段完折成正方形。
求截断的两段为何比例才能使圆形和正方形的面积之和最大，试写出该问题的优化数学模型。
解：设弯成正方形的边长为x，所围成的圆形和正方形面积之和为S。
建立优化数学模型：取pai-3.1415926S=x^2+((L-4*x)/2/pai)^2*pai;x<=L/4;x>=0;选择解析法（求一、二阶导数）对S求导：令S′=2*x+2*（L-4*x）/pai=0x=L/(4+pai)S″=2+8/pai>0所以当x==L/(4+pai)时，S取最小值：Smin=L^2/(4+pai)/4而两端值S(0)=L^2/4/pai,S(L/4)=L^2/16所以Smax=S(0)=L^2/4/pai,即此时只弯成圆形。
C语言程序设计现代方法第2版课后习题答案
C语⾔程序设计现代⽅法第2版课后习题答案C语⾔程序设计：现代⽅法[美]K. N. King 著课后习题答案C语⾔的经典之作“近10年来*好的⼀部C语⾔著作”讨论了标准C和C标准库的全部特性强调扫⼀扫⽂末在⾥⾯回复答案+C语⾔程序设计：现代⽅法⽴即得到答案软件⼯程和现代编程理念突出⼯业界的**实践、实际经验和编程风格已被包括哈佛⼤学、⿇省理⼯学院、斯坦福⼤学等全球200多所学校采⽤为教材时⾄今⽇，C语⾔仍然是计算机领域的通⽤语⾔之⼀，但今天的C语⾔已经和初的时候⼤不相同了。
本书主要的⼀个⽬的就是通过⼀种“现代⽅法”来介绍C语⾔，书中强调标准C，强调软件⼯程，不再强调“⼿⼯优化”。
这⼀版中紧密结合了C99标准，并与C89标准进⾏对照，补充了C99中的*特性。
本书分为C语⾔的基础特性、C语⾔的⾼级特性、C语⾔标准库和参考资料4个部分。
每章末尾都有⼀个“问与答”⼩节给出⼀系列与该章内容相关的问题及答案，此外还包含适量的习题。
本书是为⼤学本科阶段的C语⾔课程编写的教材，同时也⾮常适合作为其他课程的辅助⽤书。
K. N. King 世界知名的计算机程序设计教育家，现为佐治亚州⽴⼤学数学与计算机科学系副教授。
他拥有耶鲁⼤学计算机科学硕⼠学位，加州⼤学伯克利分校计算机科学博⼠学位，曾任教于佐治亚理⼯学院。
除本书外，他还撰写了⼴受欢迎的著作Modula-2: A Complete Guide 和Java Programming: From the Beginning，并在Dr.Dobb's Journal等权威杂志上发表了许多⽂章。
业余时间，King教授还在多部电影中扮演过⾓⾊。
⽬ 录第1章 C语⾔概述 11.1 C语⾔的历史 11.1.1 起源 11.1.2 标准化 11.1.3 基于C的语⾔ 21.2 C语⾔的优缺点 31.2.1 C语⾔的优点 31.2.2 C语⾔的缺点 31.2.3 ⾼效地使⽤C语⾔ 4问与答 5第2章 C语⾔基本概念 7显⽰全部信息“我完全沉浸在阅读的过程中，我迫切地想⽤这本书作为授课教材。
现代设计方法思考题和练习题
现代设计方法思考题和练习题一、有限元部分思考题1 有限单元法中离散的含义是什么?有限单元法是如何将具有无限自由度的连续介质问题转变成有限自由度问题?2 位移有限单元法的标准化程式是怎样的?3 什么叫做节点力和节点载荷?两者有什么不同?为什么应该保留节点力的概念?4 单元刚度矩阵和整体刚度矩阵各有哪些性质?单元刚度系数和整体刚度系数的物理意义是什么?两者有何区别?5 减少问题自由度的措施有哪些?各自的基本概念如何?6 构造单元函数应遵循哪些原则？7 在对三角形单元节点排序时，通常需按逆时针方向进行，为什么？8采用有限元分析弹性体应力与变形问题有哪些特点和主要问题？9 启动ANSYS一般需几个步骤?每一步完成哪些工作?10 进入ANSYS后,图形用户界面分几个功能区域?每个区域作用是什么?11 ANSYS提供多种坐标系供用户选择,主要介绍的6种坐标系的主要作用各是什么?12工作平面是真实存在的平面吗?怎么样理解工作平面的概念和作用?它和坐标系的关系是怎样的?13 如何区分有限元模型和实体模型?14网格划分的一般步骤是什么?15单元属性的定义都有什么内容?如何实现?如何实现单元属性的分配操作?16自由网格划分、映射网格划分和扫掠网格划分一般适用于什么情况的网络划分?使用过程中各需要注意什么问题?17如何实现网格的局部细化?相关高级参数如何控制?18负载是如何定义和分类?19在有限元模型上加载时,节点自由度的约束有几种?如何实现节点载荷的施加?20与有限元模型加载相比,实体模型加载有何优缺点?如何实现在点、线和面上载荷的施加?21 ANSYS提供的两种后处理器分别适合查看模型的什么计算结果?22使用POST1后处理器,如何实现变形图、等值线图的绘制?习题试用ANSYS应用程序计算下列各题：1. 如习题图2-1，框架结构由长为1米的两根梁组成，各部分受力如图表明，μ，求各节点的力及力矩，节点位移。
⨯=，0.32E11.2pa1001=习题图2-1 框架结构2. 自行车扳手由钢制成，尺寸如习题图2-2，pa 1001.2E 11⨯=，0.32=μ，扳手的厚度为3mm,受力分布如图示，左边六边形固定，求受力后的应力、应变、及变形。
自考《现代设计方法》试题及答案
四川自考《现代设计方法》习题一、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）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 ）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 ）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（B ）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（B ）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（D ）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（C ）A．WC→DC→NDC B．NDC→DC→WC C．WC→NDC→DCD ．DC →WC →NDC8. 参数化绘图在定义图形时关键是利用了图形的（ A ）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 ）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（ C ）A ．yb xl W W =yb xl V VB ．yt xr W W =yt xr V VC ．ybyt 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（ D ）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 dp c b a T ，中l 表示产生的（D ）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（C ） A.a=0,d=1 B. a=1,d=0 C. a=d=1 D. a=d=014. 已知变换矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100020001T ，则图形将在（ B ） A ．X 方向放大2倍 B ．Y 方向放大2倍 C ．X 方向平移2 D ．Y 方向平移215. 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 m n ]表示产生（ D ） A ．比例变换 B ．对称变换 C ．错切变换 D ．平移变换16. 一个多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，则该点为极小点的充分条件是（ B ）A.0*)(=∇x FB.0*)(=∇x F ，H(x*)正定C.H(x*)＝0D.0*)(=∇x F ，H(x*)负定17. 内点罚函数法的特点是（ B ）A.能处理等式约束问题B.初始点必须在可行域内C. 初始点可以在可行域外D.后面产生的迭代点序列可以在可行域外18. 对于一个无约束优化问题，若其一阶、二阶偏导数易计算，且计算变量不多(n ≤20)，宜选用的优化方法是（ A ）A.拟牛顿法 B.变尺度法 C.0.618法 D.二次插值法19. 设计体积500cm 3的圆柱形包装盒，按用料最省的原则要确定其高度H 和直径D ，其设计变量是（ B ）A.重量 B.直径 C.面积 D.体积20. 多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，0*)(=∇x F ，H(x*)负定，则该点为F(X)的（ A ）A.极大值点B. 极小值点C.鞍点D.不连续点21. 在单峰搜索区间[x 1, x 3](x 1<x 3)内，取一点x 2，用二次插值法计算得x 4 (在[x 1,x 3]内，若x 2>x 4,并且函数F(x 4)<F(x 2)，则取新区间为（C ）A. [x1, x4]B. [x2, x3]C. [x1, x2]D. [x4, x3]22. 下列特性中，梯度法不具有的是（ A ） A.二次收敛性 B.要计算一阶偏导数C.对初始点的要求不高D.只利用目标函数的一阶偏导数值构成搜索方向23. 对于极小化F(x)，而受限于约束g μ(x)≤0(μ= 0,1,2,…,m)的优化问题，其内点罚函数表达式为（ A ） A.∑=-=Φm k k X g r X F rX 1)()()(/1)(),(μμ B.∑=+=Φm k k X g r X F r X 1)()()(/1)(),(μμ C.∑=-=Φm k k X g r X F r X 1)()()](,0max [)(),(μμ D.∑=-=Φmk k X g r X F r X 1)()()](,0min[)(),(μμ 24. 设X =(X 1, X 2,…, X n )，R n 为维欧氏空间，则下述正确的是（A ）A ．设计空间是 n 维欧氏空间R nB ．设计空间是 n 维欧氏空间R n 中落在可行域内的部分C ．设计变量在具体设计问题中的迭代值是唯一的D ．设计变量是指设计对象中用到的所有变量25. 函数22),(1323121+-+=x x x x x F 在点T x }2,1{=处的梯度是（ A ）A. T }12,1{B.T }1,8{C. T }3,1{D.T }8,0{26. 对于 n 维正定二次函数，沿一组共轭方向依次作一维搜索，当达到极值点时，最多需要搜索（B ）A．n＋1 次B．n次C．n－1次D．2n次27.函数F(X)为在区间［10，20］内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点13和16，若F(13)＜F(16)，则缩小后的区间为（C ）A．［13，16］B．［10，13］C．［10，16］D．［16，20］28.梯度法与变尺度法所具有的收敛性分别为（C ）A．一次收敛性．一次收敛性B．二次收敛性．二次收敛性C．一次收敛性．二次收敛性D．二次收敛性．一次收敛性29.设F(X)为区间(0,3)上的单峰函数，且F(1)=2、F(2)=1.5，则可将搜索区间(0,3)缩小为（D ）A．(0,2) B．(1,2) C．(2,3) D．(1,3)30.求f(x1,x2)＝2x12-8x1+2x22-4x2+20的极值及极值点（B ）A. x*=[1，1]T12B. x*=[2，1]T10C. x*=[2，2]T12D. x*=[1，0]T1431.串联系统的失效模式大多服从（D ）A.正态分布B.对数正态分布C.指数分布D.威布尔分布32.抽取100只灯泡进行实验，灯泡工作到50小时有12只损坏，工作到70小时有20只损坏，从50小时到70小时这段时间内灯泡的平均失效密度是（C ）A.0.006B.0.004C.0.01D.0.1233.由三个相同的元件组成的并联系统，系统正常工作的条件是至少有两个元件处于正常工作状态，每个元件的可靠度为R=0.9，则系统的可靠度为（A ）A.0.972B.0.99C.0.999D.0.999734.当转换开关的可靠度为1时，非工作冗余系统的可靠度为R1, 工作冗余系统的可靠度为R2，则R1与R2之间的关系为（B ）A. R1＜R2 B. R1＞R2 C. R1= R2 D. R1≤R235.下列可靠性指标关系式不正确的是（C ）A．dt tdF tf )()(=B．1)()(=+tFt R C．⎰∞=tdtttftR)()(D．⎰∞=)(dtttfT36.正态分布中的标准差是（A ）A.表征随机变量分布的离散程度B.表征随机变量分布的集中趋势C.决定正态分布曲线的位置D.影响正态分布曲线的对称性37.若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T可表为（D ）A.⎰t dt t f0)( B.⎰∞t dt t f)( C.⎰∞t dt t ftf)()( D.⎰∞0)(dt t tf38.随机变量A和B均服从正态分布，即A=N(μ1,σ1)；A=N(μ2,σ2),则随机变量A在(μ1-2σ1)～(μ1-σ1)之间分布的百分数与随机变量B在(μ2+σ2)～(μ2+2σ2)之间分布的百分数（D ）A.之比为-σ1/σ2B.之比为σ1/σ2C.之比为-σ2/σ1D.相等39.标准正态分布是定义为（C ）A.μ＝1，σ＝0.5的正态分布B.μ＝1，σ＝1的正态分布C.μ＝0，σ＝1的正态分布D.μ＝0.5，σ＝1的正态分布40.零件的强度和应力均服从正态分布，即N(μr,σr); N(μs,σs),且知μr>μs,当σr增大时，零件的可靠度（B ）A.提高B.降低C.不变D.不定41. 某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ＝0.002，则该产品的平均寿命为（C ）A.200B.1000C.500D.200042. 要提高可靠性的置信度，不应（B ）A.增加强度的样本容量B.加大强度的标准差C.减少应力的均值D.增加应力的样本容量43. N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，若系统允许 r 台设备失效仍认为正常工作，则该系统的可靠度函数R S 为（B ）A ．R S ＝∑=---n r i i i n i n n R R C )1(B ．R S ＝∑=--n i r r n r n R RC 0)1(C ．R S ＝r r n r n R R C )1(--D ．R S ＝∑=---r i r r n r n R R C0)1(144. N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，若系统允许 r 台设备失效仍认为正常工作，则该系统的可靠度函数R S 为（ A ）A ．R S ＝∑=---n r i i i n i n n R R C )1(B ．R S ＝∑=--n i r r n r n R RC 0)1(C ．R S ＝r r n r n R R C )1(--D ．R S ＝∑=---r i r r n r n R R C0)1(145. 对于2／3表决系统，下列情况中，系统不能正常工作的是（ A ）A ．a 、b 失效，c 正常B ．a 失效，b 、c 正常C ．a 、b 、c 正常D ．a 、b 正常，c失效46. N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，恰好有r 台设备失效时系统的可靠度为（C ）A ．R S ＝∑=--r i r r n r n R R C 0)1(B ．R S ＝∑=--n i r r n r n R RC 0)1(C ．R S ＝r r n r n R R C )1(--D ．R S ＝∑=---r i r r n r n R R C0)1(147. 根据强度—应力干涉理论可以判定，当强度均值r 等于应力均值 s 时，则零件可靠度R 的值（C ） A ．小于0.5 B ．大于0.5 C ．等于0.5 D ．等于148. N 个产品进行可靠性试验，在t ～t ＋△t 时间内的失效数为N f (t )，t 时刻的累积失效数N f (t )，则t 时刻的存活频率为（A ）A ．N t N N f )(- B ．N t N f )( C ．tN t N f ∆∆)( D ．t t N N t N f f ∆∆)]([)(- 49. 在t ～t ＋△t 的时间间隔内的平均失效密度f (t )表示（ B ）A ．平均单位时间的失效频数B ．平均单位时间的失效频率C ．产品工作到t 时刻，单位时间内发生失效的概率D ．产品工作到t 时刻，单位时间内发生的失效数与仍在正常工作的数之比50. 设试验数为N 0，累积失效数为N f (t)，仍正常工作数N s (t)，则存活频率是指（B ）A ．0)(N t N f B ．0)(N t N s C ．)()(t N t N f s D ．)()(t N t N s f二、填空题151.计算机辅助设计(CAD)是指人们在计算机的软件和硬件辅助下，对产品或工程进行设计、绘图、分析计算或编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法。
现代设计方法课后习题答案第三章
3.1 可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
可靠度：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。
可靠度计算方法：R(t)=(N-n(t))/N3.2失效率：产品工作t 时刻尚未失效（或故障）的产品，在该时刻t 以后的下一个单位时间内发生失效（或故障）的概率。
λ（t ）=0lim N t →∞∆→()()[()]n t t n t N n t t+∆--∆ 关系: R(t)= ()t t dt o e λ-⎰ 3.3早期失效期：失效率开始由很高的数值急剧地下降到一个稳定的数值。
正常运行期：失效率低且稳定，近似为常数。
损耗失效期：失效率随工作时间增加而上升。
常用分布函数：二项分布 F(r ≤k)=0k r n r c =∑r n r p q -泊松分布 F(t ≤k) =0!r k r r e μμ-=∑指数分布 F(t)=1-t eλ- 正态分布F(x)= 22()2()x x dx x e μσ---∞-∞<<∞⎰对数正态分布F(x)=21()20(0)1y y y dx x μσ-->⎰ 威布尔分布 F(x)=1-()x e βγη--3.4(1)可靠性设计和常规设计的主要区别在于，可靠性设计把一切设计参数都视为随机变量（1）传统设计方法是将安全系数作为衡量安全与否的指标，但安全系数的大小并没有同可靠度直接挂钩，这就有很大的盲目性，可靠性设计与之不同，她强调在设计阶段就把可靠度直接引进到零件中去，即由设计直接确定固有的可靠度。
（2）传统设计方法是把设计变量视为确定性的单值变量并通过确定性的函数进行运算，而可靠性设计则把设计变量视为随机变量并运用随机方法对设计变量进行描述和运算。
（3）在可靠性设计中，由于应力s 和强度c 都是随机变量，所以判断一个零件是否安全可靠，就以强度c 大应力s 的概率大小来表示。
（4）传统设计与可靠性设计都是以零件的安全或失效作为研究内容，两者兼有密切的联系，可靠性设计是传统设计的延伸与发展3.5 (1)最大可能的工作应力都要小于零件的可能的极限强度。
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→NDCB ．NDC→DC→WC C ．WC→NDC→DCD ．DC→WC→N DC8. 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 =ybxl V V B ．yt xr W W =yt xr V Vyb yt xl xr W W W W --=yb yt xlxr V V V V -- D ．yt xr yb xl V V W W --=ytxr 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 nmlr j i h q f e dp c b aT ，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=014.已知变换矩阵=100020001T ，则图形将在（） A ．X 方向放大2倍 B ．Y 方向放大2倍C ．X 方向平移2D ．Y 方向平移215. 三维图形变换矩阵=s nmlr j i h q f e dp c b a T 中，[l m n ]表示产生（） A ．比例变换 B ．对称变换C ．错切变换D ．平移变换16.一个多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，则该点为极小点的充分条件是（）A.0*)(=?x FB.0*)(=?x F ，H(x*)正定C.H(x*)＝0D.0*)(=?x F ，H(x*)负定17. 内点罚函数法的特点是（）A.能处理等式约束问题B.初始点必须在可行域内C. 初始点可以在可行域外D.后面产生的迭代点序列可以在可行域外18. 对于一个无约束优化问题，若其一阶、二阶偏导数易计算，且计算变量不多(n≤20)，宜选用的优化方法是（）A.拟牛顿法B.变尺度法C.0.618法D.二次插值法19. 设计体积500cm 3的圆柱形包装盒，按用料最省的原则要确定其高度H 和直径D ，其设计变量是（）A.重量B.直径C.面积D.体积20. 多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，0*)(=?x F ，H(x*)负定，则该点为F(X)的（）A.极大值点B. 极小值点C.鞍点D.不连续点21. 在单峰搜索区间[x 1, x 3](x 1<="" 4="" bdsfid="181" p="">内，若x 2>x 4,并且函数F(x 4)<="" x4]="" ）="">22.下列特性中，梯度法不具有的是（）A.二次收敛性B.要计算一阶偏导数C.对初始点的要求不高D.只利用目标函数的一阶偏导数值构成搜索方向23.对于极小化F(x)，而受限于约束g μ(x)≤0(μ= 0,1,2,…,m)的优化问题，其内点罚函数表达式为（）A.∑=-=Φmk k X g rX F rX 1)()()(/1)(),(μμ B.∑=+=Φmk k X g rX F r X 1)()()(/1)(),(μμ C.∑=-=Φmk k X g rX F r X 1)()()](,0max [)(),(μμ D.∑=-=Φmk k X g rX F r X 1)()()](,0min[)(),(μμ 24.设X =(X 1, X 2,…, X n )，R n 为维欧氏空间，则下述正确的是（）A ．设计空间是 n 维欧氏空间R nB ．设计空间是 n 维欧氏空间R n 中落在可行域内的部分C ．设计变量在具体设计问题中的迭代值是唯一的D ．设计变量是指设计对象中用到的所有变量25. 函数22),(1323121+-+=x x x x x F 在点Tx }2,1{=处的梯度是（）A. T }12,1{B.T }1,8{C. T}3,1{ D.T}8,0{26. 对于 n 维正定二次函数，沿一组共轭方向依次作一维搜索，当达到极值点时，最多需要搜索（）A ．n ＋1 次B ．n 次C ．n －1次D ．2n 次27. 函数F (X )为在区间［10，20］内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点13和16，若F (13)＜F (16)，则缩小后的区间为（）A ．［13，16］B ．［10，13］C ．［10，16］D ．［16，20］28. 梯度法与变尺度法所具有的收敛性分别为（）A ．一次收敛性．一次收敛性B ．二次收敛性．二次收敛性C ．一次收敛性．二次收敛性D ．二次收敛性．一次收敛性29.设F (X )为区间(0,3)上的单峰函数，且F (1)=2、F (2)=1.5，则可将搜索区间(0,3)缩小为（）A ．(0,2)B ．(1,2)C ．(2,3)D ．(1,3)30. 求f(x 1,x 2)＝2x 12-8x 1+2x 22-4x 2+20的极值及极值点（）A. x*=[1，1]T 12B.x*=[2，1]T 10 C. x*=[2，2]T 12 D. x*=[1，0]T 1431. 串联系统的失效模式大多服从（）A.正态分布B.对数正态分布C.指数分布D.威布尔分布32. 抽取100只灯泡进行实验，灯泡工作到50小时有12只损坏，工作到70小时有20只损坏，从50小时到70小时这段时间内灯泡的平均失效密度是（） A.0.006 B.0.004 C.0.01 D.0.1233. 由三个相同的元件组成的并联系统，系统正常工作的条件是至少有两个元件处于正常工作状态，每个元件的可靠度为R=0.9，则系统的可靠度为（） A.0.972 B.0.99 C.0.999 D.0.999734. 当转换开关的可靠度为1时，非工作冗余系统的可靠度为R1, 工作冗余系统的可靠度为R2，则R1与R2之间的关系为（）A. R1＜R2B. R1＞R2C. R1= R2D. R1≤R235. 下列可靠性指标关系式不正确的是（）A ．dtt dF t f )()(= B ．1)()(=+t F t R C ．?∞=tdt t tf t R )()( D ．?∞=0)(dt t tf T36. 正态分布中的标准差是（）A.表征随机变量分布的离散程度B.表征随机变量分布的集中趋势C.决定正态分布曲线的位置D.影响正态分布曲线的对称性37.若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T 可表为（）A.?t dt t f 0)( B.?∞tdt t f )( C.?∞tdt t f t f )()( D.?∞)(dt t tf38.随机变量A 和B 均服从正态分布，即A=N(μ1,σ1)；A=N(μ2,σ2),则随机变量A在(μ1-2σ1)～(μ1-σ1)之间分布的百分数与随机变量 B 在(μ2+σ2)～(μ2+2σ2)之间分布的百分数（）A.之比为-σ1/σ2B.之比为σ1/σ2C.之比为-σ2/σ1D.相等39. 标准正态分布是定义为（）A.μ＝1，σ＝0.5的正态分布B.μ＝1，σ＝1的正态分布C.μ＝0，σ＝1的正态分布D.μ＝0.5，σ＝1的正态分布40. 零件的强度和应力均服从正态分布，即N(μr ,σr ); N(μs ,σs ),且知μr >μs ,当σr 增大时，零件的可靠度（）A.提高B.降低C.不变D.不定41. 某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ＝0.002，则该产品的平均寿命为（）A.200B.1000C.500D.200042. 要提高可靠性的置信度，不应（）A.增加强度的样本容量B.加大强度的标准差C.减少应力的均值D.增加应力的样本容量43.N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，若系统允许 r 台设备失效仍认为正常工作，则该系统的可靠度函数R S 为（） A ．R S ＝∑=---ri iin i n n R R C )1( B ．R S ＝∑=--ni r rn r n R RC)1(C ．R S ＝rr n r nR R C )1(-- D ．R S ＝∑=---ri r rn r n R RC)1(144.N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，若系统允许 r 台设备失效仍认为正常工作，则该系统的可靠度函数R S 为（） A ．R S ＝∑=---nri iin i n n R R C )1( B ．R S ＝∑=--nn r n R RC)1(C ．R S ＝rr n r nR R C )1(-- D ．R S ＝∑=---ri r rn r n R RC)1(145. 对于2／3表决系统，下列情况中，系统不能正常工作的是（）A ．a 、b 失效，c 正常B ．a 失效，b 、c 正常C ．a 、b 、c 正常D ．a 、b 正常，c 失效46.N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，恰好有r 台设备失效时系统的可靠度为（） A ．R S ＝∑=--ri rr n r n R R C 0)1( B ．R S ＝∑=--ni r rn r n R RC)1( C ．R S ＝rrn r n R R C )1(-- D ．R S ＝∑=---ri r rn r n R RC)1(147. 根据强度—应力干涉理论可以判定，当强度均值 r 等于应力均值s 时，则零件可靠度R 的值（）A ．小于0.5B ．大于0.5C ．等于0.5D ．等于148.N 个产品进行可靠性试验，在t ～t ＋△t 时间内的失效数为N f (t )，t 时刻的累积失效数N f (t )，则t 时刻的存活频率为（）A ．Nt N N f )(- B ．Nt N f )( C ．t N t N f ??)( D ．t t N N t N ff ??)]([)(-49.在t ～t ＋△t 的时间间隔内的平均失效密度f (t )表示（）A ．平均单位时间的失效频数B ．平均单位时间的失效频率C ．产品工作到t 时刻，单位时间内发生失效的概率D ．产品工作到t 时刻，单位时间内发生的失效数与仍在正常工作的数之比50.设试验数为N 0，累积失效数为N f (t)，仍正常工作数N s (t)，则存活频率是指（）A ．0)(N t N f B ．0)(N t N s C ．)()(t N t N f s D ．)()(t N t N s f二、填空题1 51.计算机辅助设计(CAD)是指人们在计算机的辅助下，对产品或工程进行设计、绘图、分析计算或编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法。
c语言程序设计现代方法(第二版)习题答案
Chapter 2Answers to Selected Exercises2. [was #2] (a) The program contains one directive (#include) and four statements (three calls of printf and one return).(b)Parkinson's Law:Work expands so as to fill the timeavailable for its completion.3. [was #4]#include <stdio.h>int main(void){int height = 8, length = 12, width = 10, volume;volume = height * length * width;printf("Dimensions: %dx%dx%d\n", length, width, height);printf("Volume (cubic inches): %d\n", volume);printf("Dimensional weight (pounds): %d\n", (volume + 165) / 166);return 0;}4. [was #6] Here's one possible program:#include <stdio.h>int main(void){int i, j, k;float x, y, z;printf("Value of i: %d\n", i);printf("Value of j: %d\n", j);printf("Value of k: %d\n", k);printf("Value of x: %g\n", x);printf("Value of y: %g\n", y);printf("Value of z: %g\n", z);return 0;}When compiled using GCC and then executed, this program produced the following output:Value of i: 5618848Value of j: 0Value of k: 6844404Value of x: 3.98979e-34Value of y: 9.59105e-39Value of z: 9.59105e-39The values printed depend on many factors, so the chance that you'll get exactly these numbers is small.5. [was #10] (a) is not legal because 100_bottles begins with a digit.8. [was #12] There are 14 tokens: a, =, (, 3, *, q, -, p, *, p, ), /, 3, and ;.Answers to Selected Programming Projects4. [was #8; modified]#include <stdio.h>int main(void){float original_amount, amount_with_tax;printf("Enter an amount: ");scanf("%f", &original_amount);amount_with_tax = original_amount * 1.05f;printf("With tax added: $%.2f\n", amount_with_tax);return 0;}The amount_with_tax variable is unnecessary. If we remove it, the program is slightly shorter:#include <stdio.h>int main(void){float original_amount;printf("Enter an amount: ");scanf("%f", &original_amount);printf("With tax added: $%.2f\n", original_amount * 1.05f);return 0;}Chapter 3Answers to Selected Exercises2. [was #2](a) printf("%-8.1e", x);(b) printf("%10.6e", x);(c) printf("%-8.3f", x);(d) printf("%6.0f", x);5.[was #8] The values of x, i, and y will be 12.3, 45, and .6, respectively. Answers to Selected Programming Projects1. [was #4; modified]#include <stdio.h>int main(void){int month, day, year;printf("Enter a date (mm/dd/yyyy): ");scanf("%d/%d/%d", &month, &day, &year);printf("You entered the date %d%.2d%.2d\n", year, month, day);return 0;}3. [was #6; modified]#include <stdio.h>int main(void){int prefix, group, publisher, item, check_digit;printf("Enter ISBN: ");scanf("%d-%d-%d-%d-%d", &prefix, &group, &publisher, &item,&check_digit);printf("GS1 prefix: %d\n", prefix);printf("Group identifier: %d\n", group);printf("Publisher code: %d\n", publisher);printf("Item number: %d\n", item);printf("Check digit: %d\n", check_digit);/* The five printf calls can be combined as follows:printf("GS1 prefix: %d\nGroup identifier: %d\nPublishercode: %d\nItem number: %d\nCheck digit: %d\n",prefix, group, publisher, item, check_digit);*/return 0;}Chapter 4Answers to Selected Exercises2.[was #2] Not in C89. Suppose that i is 9 and j is 7. The value of (-i)/j could be either –1 or –2, depending on the implementation. On the other hand, the value of -(i/j) is always –1, regardless of the implementation. In C99, on the other hand, the value of (-i)/j must be equal to the value of -(i/j).9. [was #6](a) 63 8(b) 3 2 1(c) 2 -1 3(d) 0 0 013. [was #8] The expression ++i is equivalent to (i += 1). The value of both expressions is i after the increment has been performed.Answers to Selected Programming Projects2. [was #4]#include <stdio.h>int main(void){int n;printf("Enter a three-digit number: ");scanf("%d", &n);printf("The reversal is: %d%d%d\n", n % 10, (n / 10) % 10, n / 100);return 0;}Chapter 5Answers to Selected Exercises2. [was #2](a) 1(b) 1(c) 1(d) 14. [was #4] (i > j) - (i < j)6. [was #12] Yes, the statement is legal. When n is equal to 5, it does nothing, since 5 is not equal to –9.10. [was #16] The output isonetwosince there are no break statements after the cases.Answers to Selected Programming Projects2. [was #6]#include <stdio.h>int main(void){int hours, minutes;printf("Enter a 24-hour time: ");scanf("%d:%d", &hours, &minutes);printf("Equivalent 12-hour time: ");if (hours == 0)printf("12:%.2d AM\n", minutes);else if (hours < 12)printf("%d:%.2d AM\n", hours, minutes);else if (hours == 12)printf("%d:%.2d PM\n", hours, minutes);elseprintf("%d:%.2d PM\n", hours - 12, minutes);return 0;}4. [was #8; modified]#include <stdio.h>int main(void){int speed;printf("Enter a wind speed in knots: ");scanf("%d", &speed);if (speed < 1)printf("Calm\n");else if (speed <= 3)printf("Light air\n");else if (speed <= 27)printf("Breeze\n");else if (speed <= 47)printf("Gale\n");else if (speed <= 63)printf("Storm\n");elseprintf("Hurricane\n");return 0;}6. [was #10]#include <stdio.h>int main(void){int check_digit, d, i1, i2, i3, i4, i5, j1, j2, j3, j4, j5, first_sum, second_sum, total;printf("Enter the first (single) digit: ");scanf("%1d", &d);printf("Enter first group of five digits: ");scanf("%1d%1d%1d%1d%1d", &i1, &i2, &i3, &i4, &i5);printf("Enter second group of five digits: ");scanf("%1d%1d%1d%1d%1d", &j1, &j2, &j3, &j4, &j5);printf("Enter the last (single) digit: ");scanf("%1d", &check_digit);first_sum = d + i2 + i4 + j1 + j3 + j5;second_sum = i1 + i3 + i5 + j2 + j4;total = 3 * first_sum + second_sum;if (check_digit == 9 - ((total - 1) % 10))printf("VALID\n");elseprintf("NOT VALID\n");return 0;}10. [was #14]#include <stdio.h>int main(void){int grade;printf("Enter numerical grade: ");scanf("%d", &grade);if (grade < 0 || grade > 100) {printf("Illegal grade\n");return 0;}switch (grade / 10) {case 10:case 9: printf("Letter grade: A\n");break;case 8: printf("Letter grade: B\n");break;case 7: printf("Letter grade: C\n");break;case 6: printf("Letter grade: D\n");break;case 5:case 4:case 3:case 2:case 1:case 0: printf("Letter grade: F\n");break;}return 0;}Chapter 6Answers to Selected Exercises4.[was #10] (c) is not equivalent to (a) and (b), because i is incremented before the loop body is executed.10. [was #12] Consider the following while loop:while (…) {…continue;…}The equivalent code using goto would have the following appearance:while (…) {…goto loop_end;…loop_end: ; /* null statement */}12. [was #14]for (d = 2; d * d <= n; d++)if (n % d == 0)break;The if statement that follows the loop will need to be modified as well:if (d * d <= n)printf("%d is divisible by %d\n", n, d);elseprintf("%d is prime\n", n);14. [was #16] The problem is the semicolon at the end of the first line. If we remove it, the statement is now correct:if (n % 2 == 0)printf("n is even\n");Answers to Selected Programming Projects2. [was #2]#include <stdio.h>int main(void){int m, n, remainder;printf("Enter two integers: ");scanf("%d%d", &m, &n);while (n != 0) {remainder = m % n;m = n;n = remainder;}printf("Greatest common divisor: %d\n", m);return 0;}4. [was #4]#include <stdio.h>int main(void){float commission, value;printf("Enter value of trade: ");scanf("%f", &value);while (value != 0.0f) {if (value < 2500.00f)commission = 30.00f + .017f * value;else if (value < 6250.00f)commission = 56.00f + .0066f * value;else if (value < 20000.00f)commission = 76.00f + .0034f * value;else if (value < 50000.00f)commission = 100.00f + .0022f * value;else if (value < 500000.00f)commission = 155.00f + .0011f * value;elsecommission = 255.00f + .0009f * value;if (commission < 39.00f)commission = 39.00f;printf("Commission: $%.2f\n\n", commission);printf("Enter value of trade: ");scanf("%f", &value);}return 0;}6. [was #6]#include <stdio.h>int main(void){int i, n;printf("Enter limit on maximum square: ");scanf("%d", &n);for (i = 2; i * i <= n; i += 2)printf("%d\n", i * i);return 0;}8. [was #8]#include <stdio.h>int main(void){int i, n, start_day;printf("Enter number of days in month: ");scanf("%d", &n);printf("Enter starting day of the week (1=Sun, 7=Sat): "); scanf("%d", &start_day);/* print any leading "blank dates" */for (i = 1; i < start_day; i++)printf(" ");/* now print the calendar */for (i = 1; i <= n; i++) {printf("%3d", i);if ((start_day + i - 1) % 7 == 0)printf("\n");}return 0;}Chapter 7Answers to Selected Exercises3. [was #4] (b) is not legal.4.[was #6] (d) is illegal, since printf requires a string, not a character, as its first argument.10.[was #14] unsigned int, because the (int) cast applies only to j, not j * k.12. [was #16] The value of i is converted to float and added to f, then the result is converted to double and stored in d.14. [was #18] No. Converting f to int will fail if the value stored inf exceeds the largest value of type int.Answers to Selected Programming Projects1.[was #2] short int values are usually stored in 16 bits, causing failure at 182. int and long int values are usually stored in 32 bits, with failure occurring at 46341.2. [was #8]#include <stdio.h>int main(void){int i, n;char ch;printf("This program prints a table of squares.\n");printf("Enter number of entries in table: ");scanf("%d", &n);ch = getchar();/* dispose of new-line character following number of entries *//* could simply be getchar(); */for (i = 1; i <= n; i++) {printf("%10d%10d\n", i, i * i);if (i % 24 == 0) {printf("Press Enter to continue...");ch = getchar(); /* or simply getchar(); */}}return 0;}5. [was #10]#include <ctype.h>#include <stdio.h>int main(void){int sum = 0;char ch;printf("Enter a word: ");while ((ch = getchar()) != '\n')switch (toupper(ch)) {case 'D': case 'G':sum += 2; break;case 'B': case 'C': case 'M': case 'P':sum += 3; break;case 'F': case 'H': case 'V': case 'W': case 'Y': sum += 4; break;case 'K':sum += 5; break;case 'J': case 'X':sum += 8; break;case 'Q': case 'Z':sum += 10; break;default:sum++; break;}printf("Scrabble value: %d\n", sum);return 0;}6. [was #12]#include <stdio.h>int main(void){printf("Size of int: %d\n", (int) sizeof(int));printf("Size of short: %d\n", (int) sizeof(short));printf("Size of long: %d\n", (int) sizeof(long));printf("Size of float: %d\n", (int) sizeof(float));printf("Size of double: %d\n", (int) sizeof(double));printf("Size of long double: %d\n", (int) sizeof(long double));return 0;}Since the type of a sizeof expression may vary from one implementation to another, it's necessary in C89 to cast sizeof expressions to a known type before printing them. The sizes of the basic types are small numbers, so it's safe to cast them to int. (In general, however, it's best to cast sizeof expressions to unsigned long and print them using %lu.) In C99, we can avoid the cast by using the %zu conversion specification.Chapter 8Answers to Selected Exercises1.[was #4] The problem with sizeof(a) / sizeof(t) is that it can't easily be checked for correctness by someone reading the program. (The reader would have to locate the declaration of a and make sure that its elements have type t.)2. [was #8] To use a digit d (in character form) as a subscript into the array a, we would write a[d-'0']. This assumes that digits have consecutive codes in the underlying character set, which is true of ASCII and other popular character sets.7. [was #10]const int segments[10][7] = {{1, 1, 1, 1, 1, 1},{0, 1, 1},{1, 1, 0, 1, 1, 0, 1},{1, 1, 1, 1, 0, 0, 1},{0, 1, 1, 0, 0, 1, 1},{1, 0, 1, 1, 0, 1, 1},{1, 0, 1, 1, 1, 1, 1},{1, 1, 1},{1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},{1, 1, 1, 1, 0, 1, 1}};Answers to Selected Programming Projects2. [was #2]#include <stdio.h>int main(void){int digit_count[10] = {0};int digit;long n;printf("Enter a number: ");scanf("%ld", &n);while (n > 0) {digit = n % 10;digit_count[digit]++;n /= 10;}printf ("Digit: ");for (digit = 0; digit <= 9; digit++)printf("%3d", digit);printf("\nOccurrences:");for (digit = 0; digit <= 9; digit++)printf("%3d", digit_count[digit]);printf("\n");return 0;}5. [was #6]#include <stdio.h>#define NUM_RATES ((int) (sizeof(value) / sizeof(value[0]))) #define INITIAL_BALANCE 100.00int main(void){int i, low_rate, month, num_years, year;double value[5];printf("Enter interest rate: ");scanf("%d", &low_rate);printf("Enter number of years: ");scanf("%d", &num_years);printf("\nYears");for (i = 0; i < NUM_RATES; i++) {printf("%6d%%", low_rate + i);value[i] = INITIAL_BALANCE;}printf("\n");for (year = 1; year <= num_years; year++) {printf("%3d ", year);for (i = 0; i < NUM_RATES; i++) {for (month = 1; month <= 12; month++)value[i] += ((double) (low_rate + i) / 12) / 100.0 * value[i]; printf("%7.2f", value[i]);}printf("\n");}return 0;}8. [was #12]#include <stdio.h>#define NUM_QUIZZES 5#define NUM_STUDENTS 5int main(void){int grades[NUM_STUDENTS][NUM_QUIZZES];int high, low, quiz, student, total;for (student = 0; student < NUM_STUDENTS; student++) {printf("Enter grades for student %d: ", student + 1);for (quiz = 0; quiz < NUM_QUIZZES; quiz++)scanf("%d", &grades[student][quiz]);}printf("\nStudent Total Average\n");for (student = 0; student < NUM_STUDENTS; student++) {printf("%4d ", student + 1);total = 0;for (quiz = 0; quiz < NUM_QUIZZES; quiz++)total += grades[student][quiz];printf("%3d %3d\n", total, total / NUM_QUIZZES);}printf("\nQuiz Average High Low\n");for (quiz = 0; quiz < NUM_QUIZZES; quiz++) {printf("%3d ", quiz + 1);total = 0;high = 0;low = 100;for (student = 0; student < NUM_STUDENTS; student++) {total += grades[student][quiz];if (grades[student][quiz] > high)high = grades[student][quiz];if (grades[student][quiz] < low)low = grades[student][quiz];}printf("%3d %3d %3d\n", total / NUM_STUDENTS, high, low); }return 0;}Chapter 9Answers to Selected Exercises2. [was #2]int check(int x, int y, int n){return (x >= 0 && x <= n - 1 && y >= 0 && y <= n - 1);}4. [was #4]int day_of_year(int month, int day, int year){int num_days[] = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31}; int day_count = 0, i;for (i = 1; i < month; i++)day_count += num_days[i-1];/* adjust for leap years, assuming they are divisible by 4 */if (year % 4 == 0 && month > 2)day_count++;return day_count + day;}Using the expression year % 4 == 0 to test for leap years is not completely correct. Centuries are special cases: if a year is a multiple of 100, then it must also be a multiple of 400 in order to be a leap year. The correct test isyear % 4 == 0 && (year % 100 != 0 || year % 400 == 0)6. [was #6; modified]int digit(int n, int k){int i;for (i = 1; i < k; i++)n /= 10;return n % 10;}8. [was #8] (a) and (b) are valid prototypes. (c) is illegal, since it doesn't specify the type of the parameter. (d) incorrectly specifies that f returns an int value in C89; in C99, omitting the return type is illegal.10. [was #10](a)int largest(int a[], int n){int i, max = a[0];for (i = 1; i < n; i++)if (a[i] > max)max = a[i];return max;}(b)int average(int a[], int n){int i, avg = 0;for (i = 0; i < n; i++)avg += a[i];return avg / n;}(c)int num_positive(int a[], int n){int i, count = 0;for (i = 0; i < n; i++)if (a[i] > 0)count++;return count;}15. [was #12; modified]double median(double x, double y, double z) {double result;if (x <= y)if (y <= z) result = y;else if (x <= z) result = z;else result = x;else {if (z <= y) result = y;else if (x <= z) result = x;else result = z;}return result;}17. [was #14]int fact(int n){int i, result = 1;for (i = 2; i <= n; i++)result *= i;return result;}19. [was #16] The following program tests the pb function:#include <stdio.h>void pb(int n);int main(void){int n;printf("Enter a number: ");scanf("%d", &n);printf("Output of pb: ");pb(n);printf("\n");return 0;}void pb(int n){if (n != 0) {pb(n / 2);putchar('0' + n % 2);}}pb prints the binary representation of the argument n, assuming that n is greater than 0. (We also assume that digits have consecutive codes in the underlying character set.) For example:Enter a number: 53Output of pb: 110101A trace of pb's execution would look like this:pb(53) finds that 53 is not equal to 0, so it callspb(26), which finds that 26 is not equal to 0, so it calls pb(13), which finds that 13 is not equal to 0, so it calls pb(6), which finds that 6 is not equal to 0, so it callspb(3), which finds that 3 is not equal to 0, so it callspb(1), which finds that 1 is not equal to 0, so it callspb(0), which finds that 0 is equal to 0, so it returns, causingpb(1) to print 1 and return, causingpb(3) to print 1 and return, causingpb(6) to print 0 and return, causingpb(13) to print 1 and return, causingpb(26) to print 0 and return, causingpb(53) to print 1 and return.Chapter 10Answers to Selected Exercises1. [was #2] (a) a, b, and c are visible.(b) a, and d are visible.(c) a, d, and e are visible.(d) a and f are visible.Answers to Selected Programming Projects3. [was #4]#include <stdbool.h> /* C99 only */#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define NUM_CARDS 5#define RANK 0#define SUIT 1/* external variables */int hand[NUM_CARDS][2];/* 0 1____ ____0 |____|____|1 |____|____|2 |____|____|3 |____|____|4 |____|____|rank suit*/bool straight, flush, four, three;int pairs; /* can be 0, 1, or 2 *//* prototypes */void read_cards(void);void analyze_hand(void);void print_result(void);/********************************************************** * main: Calls read_cards, analyze_hand, and print_result * * repeatedly. * **********************************************************/ int main(void){for (;;) {read_cards();analyze_hand();print_result();}}/********************************************************** * read_cards: Reads the cards into the external variable * * hand; checks for bad cards and duplicate * * cards. * **********************************************************/ void read_cards(void){char ch, rank_ch, suit_ch;int i, rank, suit;bool bad_card, duplicate_card;int cards_read = 0;while (cards_read < NUM_CARDS) {bad_card = false;printf("Enter a card: ");rank_ch = getchar();switch (rank_ch) {case '0': exit(EXIT_SUCCESS);case '2': rank = 0; break;case '3': rank = 1; break;case '4': rank = 2; break;case '5': rank = 3; break;case '6': rank = 4; break;case '7': rank = 5; break;case '8': rank = 6; break;case '9': rank = 7; break;case 't': case 'T': rank = 8; break;case 'j': case 'J': rank = 9; break;case 'q': case 'Q': rank = 10; break;case 'k': case 'K': rank = 11; break;case 'a': case 'A': rank = 12; break;default: bad_card = true;}suit_ch = getchar();switch (suit_ch) {case 'c': case 'C': suit = 0; break;case 'd': case 'D': suit = 1; break;case 'h': case 'H': suit = 2; break;case 's': case 'S': suit = 3; break;default: bad_card = true;}while ((ch = getchar()) != '\n')if (ch != ' ') bad_card = true;if (bad_card) {printf("Bad card; ignored.\n");continue;}duplicate_card = false;for (i = 0; i < cards_read; i++)if (hand[i][RANK] == rank && hand[i][SUIT] == suit) { printf("Duplicate card; ignored.\n");duplicate_card = true;break;}if (!duplicate_card) {hand[cards_read][RANK] = rank;hand[cards_read][SUIT] = suit;cards_read++;}}}/********************************************************** * analyze_hand: Determines whether the hand contains a * * straight, a flush, four-of-a-kind, * * and/or three-of-a-kind; determines the * * number of pairs; stores the results into * * the external variables straight, flush, * * four, three, and pairs. * **********************************************************/ void analyze_hand(void){int rank, suit, card, pass, run;straight = true;flush = true;four = false;three = false;pairs = 0;/* sort cards by rank */for (pass = 1; pass < NUM_CARDS; pass++)for (card = 0; card < NUM_CARDS - pass; card++) {rank = hand[card][RANK];suit = hand[card][SUIT];if (hand[card+1][RANK] < rank) {hand[card][RANK] = hand[card+1][RANK];hand[card][SUIT] = hand[card+1][SUIT];hand[card+1][RANK] = rank;hand[card+1][SUIT] = suit;}}/* check for flush */suit = hand[0][SUIT];for (card = 1; card < NUM_CARDS; card++)if (hand[card][SUIT] != suit)flush = false;/* check for straight */for (card = 0; card < NUM_CARDS - 1; card++)if (hand[card][RANK] + 1 != hand[card+1][RANK])straight = false;/* check for 4-of-a-kind, 3-of-a-kind, and pairs bylooking for "runs" of cards with identical ranks */card = 0;while (card < NUM_CARDS) {rank = hand[card][RANK];run = 0;do {run++;card++;} while (card < NUM_CARDS && hand[card][RANK] == rank); switch (run) {case 2: pairs++; break;case 3: three = true; break;case 4: four = true; break;}}}/********************************************************** * print_result: Prints the classification of the hand, * * based on the values of the external * * variables straight, flush, four, three, * * and pairs. * **********************************************************/ void print_result(void){if (straight && flush) printf("Straight flush");else if (four) printf("Four of a kind");else if (three &&pairs == 1) printf("Full house");else if (flush) printf("Flush");else if (straight) printf("Straight");else if (three) printf("Three of a kind");else if (pairs == 2) printf("Two pairs");else if (pairs == 1) printf("Pair");else printf("High card");printf("\n\n");}5. [was #6]#include <stdbool.h> /* C99 only */#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define NUM_RANKS 13#define NUM_SUITS 4#define NUM_CARDS 5/* external variables */int num_in_rank[NUM_RANKS];int num_in_suit[NUM_SUITS];bool straight, flush, four, three;int pairs; /* can be 0, 1, or 2 *//* prototypes */void read_cards(void);void analyze_hand(void);void print_result(void);/********************************************************** * main: Calls read_cards, analyze_hand, and print_result * * repeatedly. * **********************************************************/ int main(void){for (;;) {read_cards();analyze_hand();print_result();}}/********************************************************** * read_cards: Reads the cards into the external * * variables num_in_rank and num_in_suit; * * checks for bad cards and duplicate cards. * **********************************************************/void read_cards(void){bool card_exists[NUM_RANKS][NUM_SUITS];char ch, rank_ch, suit_ch;int rank, suit;bool bad_card;int cards_read = 0;for (rank = 0; rank < NUM_RANKS; rank++) { num_in_rank[rank] = 0;for (suit = 0; suit < NUM_SUITS; suit++) card_exists[rank][suit] = false;}for (suit = 0; suit < NUM_SUITS; suit++)num_in_suit[suit] = 0;while (cards_read < NUM_CARDS) {bad_card = false;printf("Enter a card: ");rank_ch = getchar();switch (rank_ch) {case '0': exit(EXIT_SUCCESS); case '2': rank = 0; break;case '3': rank = 1; break;case '4': rank = 2; break;case '5': rank = 3; break;case '6': rank = 4; break;case '7': rank = 5; break;case '8': rank = 6; break;case '9': rank = 7; break;case 't': case 'T': rank = 8; break;case 'j': case 'J': rank = 9; break;case 'q': case 'Q': rank = 10; break; case 'k': case 'K': rank = 11; break; case 'a': case 'A': rank = 12; break; default: bad_card = true;}suit_ch = getchar();switch (suit_ch) {case 'c': case 'C': suit = 0; break;。
现代设计方法第1阶段练习题江大考试题库及答案一科共有三个阶段,这是其中一个阶段。答案在最
江南大学网络教育第一阶段练习题考试科目:《现代设计方法》第章至第章（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：一单选题 (共17题，总分值17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. 对于多元函数的无约束优化问题，判断其最优点可以根据（）。
（1 分）A. 目标函数的梯度判定B. 目标函数的性态判定C. 目标函数的凹凸性判定D. 目标函数值的大小判定2. 如果两个随机变量A和B均服从正态分布，即A＝N（100，0.05），B＝N（200，0.02），则随机变量A在 0.05之间分布的百分数与随机变量B在 0.02之间分布的百分数（）。
（1 分）A. 之比为2.5B. 之差为0.5C. 之比为0.4D. 相等3. 决定正态分布曲线形状的参数是（）。
（1 分）A. 正态变量B. 均值和标准差C. 均值D. 标准差4. 多元函数F（X）在X＊处存在极大值的充分必要条件是：在X*处的Hessian矩阵（）。
（1分）A. 等于零B. 大于零C. 负定D. 正定5. 对于函数F（x）= ，从初始点x(0)={1,1}T出发，沿方向s(0)={-1,-2}T进行一维搜索，最优步长因子为（）。
（1 分）A. 10／16B. 5／9C. 9／34D. 1／26. 根据强度—应力干涉理论，可以判定，当强度均值μr大于应力均值μs时，则零件可靠度R的值（）。
（1 分）A. 小于0.5B. 等于0.5C. 大于0.5D. 等于17. 图示三角形单元非节点载荷的节点等效载荷为（）。
（1 分）A. F yi=-100KN F yj=-50KN F yk=0B. F yi=-80KN F yj=-70KN F yk=0C. F yi=-70KN F yj=-80KN F yk=0D. F yi=-50KN F yj=-100KN F yk=08. 在有限元分析中，划分单元时，在应力变化大的区域应该（）。
2016现代设计方法复习资料(题+答案)
现代设计方法复习题一、选择题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 】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．CAD 系统中不是按其存储内容的特征划分的几何模型 【 D 】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3．在单峰搜索区间[x1, x3](x1<x3)内，取一点x2，用二次插值法计算得x4(在[x1,x3]内，若x2>x4，并且函数F(x4)>F(x2)，则取新区间为 【 D 】A. [x1, x4]B. [x2, x3]C. [x1, x2]D. [x4, x3]4. 函数F(X)为在区间［10，30］内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点15和20，若F(15)<F(20)，则缩小后的区间为 【 B 】A ．［15，20］B ．［10，20］C ．［20，30］D ．［15，30］5. 一个多元函数F(x )在点x *附近偏导数连续，则该点为极小点的充分条件是 【 B 】A.0*)(=∇x FB.0*)(=∇x F ，H(x *)正定C. H(x *)＝0D.0*)(=∇x F ，H(x *)负定6. 求解无约束优化问题的算法不包括 【 D 】A ．梯度法B ．鲍威尔法C ．变尺度法D ．罚函数法7. 梯度法与变尺度法所具有的收敛性分别为 【C 】A ．一次收敛性．一次收敛性B ．二次收敛性．二次收敛性C ．一次收敛性．二次收敛性D ．二次收敛性．一次收敛性8. 函数222),(1323121+-+=x x x x x F 在点T x }1,1{=处的梯度是 【A 】 A.T }3,4{ B.T }1,8{ C.T }12,1{ D.T }12,4{9.设F(X)为区间(0,3)上的单峰函数，且F(1)=2、F(2)=2.5，则可将搜索区间(0,3)缩小为【A 】A ．(0,2)B ．(1,2)C ．(2,3)D ．(1, 3)10. 以下因素对有限元分析的结果的精度没有影响的是 【C 】A.单元的尺寸B.单元的类型C.计算机的速度D.计算机位数11．关对于 n 维正定二次函数，沿一组共轭方向依次作一维搜索，当达到极值点时，最多需要搜索 【 B 】A ．n ＋1 次B ．n 次C ．n －1次D ．2n 次12．设试验数为N 0，累积失效数为N f (t)，仍正常工作数N s (t)，则存活频率是指 【B 】A ．0)(N t N f B ．0)(N t N s C ．)()(t N t N f s D ．)()(t N t N s f 13．世界坐标系、设备坐标系、规格化坐标系的转换关系是 【C 】A ．WC→DC→NDCB ．NDC→DC→WCC ．WC→NDC→DCD ．DC→WC→NDC14．设X =(X 1, X 2,…, X n )，R n 为维欧氏空间，则下述正确的是 【A 】A ．设计空间是 n 维欧氏空间R nB ．设计空间是 n 维欧氏空间R n 中落在可行域内的部分C ．设计变量在具体设计问题中的迭代值是唯一的D ．设计变量是指设计对象中用到的所有变量15．平面问题的弹性矩阵与材料的 【D 】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16．标准正态分布是定义为 【C 】A.μ＝1，σ＝0.5的正态分布B.μ＝1，σ＝1的正态分布C.μ＝0，σ＝1的正态分布D.μ＝0.5，σ＝1的正态分布17．设计体积450cm 3的圆柱形包装盒，按用料最省的原则要确定其高度H 和直径D ，其设计变量是 【B 】A.重量B.直径C.面积D.体积18．已知变换矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100020001T ，则图形将在 【B 】 A ．X 方向放大2倍 B ．Y 方向放大2倍C ．X 方向平移2D ．Y 方向平移219. 参数化绘图在定义图形时关键是利用了图形的 【 A 】A ．相似性B ．多样性C ．个别性D ．特殊性20．N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，恰好有r 台设备失效时系统的可靠度为 【C 】A ．RS ＝∑=--r i r r n r n R R C)1( B ．RS ＝∑=--n i r r n r n R R C 0)1( C ．RS ＝r r n rn R R C )1(-- D ．RS ＝∑=---ri r r n r n R R C 0)1(121．三维几何造型是CAD 的一种 【A 】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22．下列设备不属于CAD 作业输出设备的，有 【D 】A ．打印机B ．绘图仪C ．显示器D ．光笔23．三维图形变换矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=s n m l r j i h q f e d p c b a T 中，[l m n ]表示产生 【D 】 A ．比例变换 B ．对称变换 C ．错切变换 D ．平移变换24．对于一个无约束优化问题，若其一阶、二阶偏导数易计算，且计算变量不多(n≤20)，宜选用的优化方法是 【A 】A.拟牛顿法B.变尺度法C.0.618法D.二次插值法25．在单峰搜索区间[x 1, x 3](x 1<x 3)内，取一点x 2，用二次插值法计算得x 4(在[x 1,x 3]内，若x 2<x 4,并且函数F(x 4)<F(x 2)，则取新区间为 【B 】A. [x1, x4]B. [x2, x3]C. [x1, x2]D. [x4, x3]26. 一个多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，则该点为极大点的充分条件是【D 】A.0*)(=∇x FB.0*)(=∇x F ，H(x*)正定C.H(x*)＝0D.0*)(=∇x F ，H(x*)负定27. 下列特性中，梯度法不具有的是 【 A 】A.二次收敛性B.要计算一阶偏导数C.对初始点的要求不高D.只利用目标函数的一阶偏导数值构成搜索方向28. 函数222),(1323121+-+=x x x x x F 在点T x }1,1{=处的梯度是 【A 】 A.T }6,1{ B.T }1,6{ C.T }12,1{ D.T }4,1{29. 正态分布中的标准差是 【B 】A. 表征随机变量分布的集中趋势B. 表征随机变量分布的离散程度C.决定正态分布曲线的位置D.影响正态分布曲线的对称性30.用有限元方法求解问题获得的解属于 【 A 】A.近似解B.精确解C.解析解D.半解析解31．若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T 可表为 【D 】A.⎰t dt t f 0)(B.⎰∞t dt t f )(C.⎰∞t dt t f t f )()(D.⎰∞0)(dt t tf 32．对于 n 维正定二次函数，沿一组共轭方向依次作一维搜索，当达到极值点时，最多需要搜索 【B 】A ． n ＋1 次B ．n 次C ．n －1次D ．2n 次33．以下因素对有限元分析的结果的精度没有影响的是 【C 】A.单元的尺寸B.单元的类型C.计算机的速度D.计算机位数34．某多元函数值在X (k)点满足∇F(X (k))＝0，则X (k) 为 【 C 】A ．鞍点B ．极大值点C ．极小值点D ．无法判断35．求f(x 1,x 2)＝2x 12-8x 1+2x 22-4x 2+20的极值及极值点。
现代设计方法习题答案
现代设计方法习题答案现代设计方法习题答案在现代设计方法的学习过程中，习题是非常重要的一环。
通过习题的解答，我们可以更好地理解和掌握设计方法的核心概念和技巧。
下面我将为大家提供一些现代设计方法习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
习题一：什么是用户中心设计（User-Centered Design）？请简要描述其核心原则。
答案：用户中心设计是一种以用户为中心的设计方法，旨在满足用户的需求和期望。
其核心原则包括以下几点：1. 理解用户需求：通过调研和用户访谈等方法，深入了解用户的需求和期望，为设计过程提供指导。
2. 设计可用性：在设计过程中，注重用户体验和界面的易用性，确保用户能够轻松地理解和操作设计产品。
3. 迭代设计：设计过程是一个循序渐进的过程，需要不断地与用户进行反馈和交流，不断改进和优化设计。
4. 多学科合作：用户中心设计需要与不同领域的专家进行紧密合作，包括用户研究人员、交互设计师、视觉设计师等，以确保设计的全面性和有效性。
习题二：请解释什么是信息架构（Information Architecture），并举例说明。
答案：信息架构是指在设计过程中对信息进行组织和分类的过程。
它关注的是如何使用户能够轻松地找到所需的信息，以及如何将信息以一种有序和易于理解的方式呈现给用户。
举个例子，假设我们正在设计一个电子商务网站。
在信息架构的过程中，我们需要考虑如何将商品分类，如何将不同的商品属性进行组织和展示，以及如何设计搜索功能等。
通过合理的信息架构，用户可以快速找到所需的商品，并且能够清楚地了解每个商品的特点和价格。
习题三：请解释什么是情感设计（Emotional Design），并说明其在产品设计中的作用。
答案：情感设计是一种注重用户情感体验的设计方法。
它通过设计产品的外观、交互和功能等方面，来引发用户的情感共鸣和情感连接。
在产品设计中，情感设计起到了至关重要的作用。
它可以提升用户对产品的好感度和满意度，从而增加用户的忠诚度和购买意愿。
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→NDCB ．NDC→DC→WC C ．WC→NDC→DCD ．DC→WC→N DC8. 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 =ybxl V V B ．yt xr W W =yt xr V VC ．yb yt xl xr W W W W --=yb yt xlxr V V V V -- D ．yt xr yb xl V V W W --=ytxr 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 nmlr j i h q f e dp c b aT ，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=014.已知变换矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100020001T ，则图形将在（ ） A ．X 方向放大2倍 B ．Y 方向放大2倍C ．X 方向平移2D ．Y 方向平移215. 三维图形变换矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=s nmlr j i h q f e dp c b a T 中，[l m n ]表示产生（ ） A ．比例变换 B ．对称变换 C ．错切变换 D ．平移变换16.一个多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，则该点为极小点的充分条件是（ ）A.0*)(=∇x FB.0*)(=∇x F ，H(x*)正定C.H(x*)＝0D.0*)(=∇x F ，H(x*)负定17. 内点罚函数法的特点是（ ）A.能处理等式约束问题B.初始点必须在可行域内C. 初始点可以在可行域外D.后面产生的迭代点序列可以在可行域外18. 对于一个无约束优化问题，若其一阶、二阶偏导数易计算，且计算变量不多(n≤20)，宜选用的优化方法是（ ）A.拟牛顿法B.变尺度法C.0.618法D.二次插值法19. 设计体积500cm 3的圆柱形包装盒，按用料最省的原则要确定其高度H 和直径D ，其设计变量是（ ）A.重量B.直径C.面积D.体积20. 多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，0*)(=∇x F ，H(x*)负定，则该点为F(X)的（ ）A.极大值点B. 极小值点C.鞍点D.不连续点21. 在单峰搜索区间[x 1, x 3](x 1<x 3)内，取一点x 2，用二次插值法计算得x 4 (在[x 1,x 3]内，若x 2>x 4,并且函数F(x 4)<F(x 2)，则取新区间为（ ） A. [x1, x4] B. [x2, x3] C. [x1, x2] D. [x4, x3]22.下列特性中，梯度法不具有的是（ ）A.二次收敛性B.要计算一阶偏导数C.对初始点的要求不高D.只利用目标函数的一阶偏导数值构成搜索方向23.对于极小化F(x)，而受限于约束g μ(x)≤0(μ= 0,1,2,…,m)的优化问题，其内点罚函数表达式为（ ） A.∑=-=Φmk k X g rX F rX 1)()()(/1)(),(μμ B.∑=+=Φmk k X g rX F r X 1)()()(/1)(),(μμ C.∑=-=Φmk k X g rX F r X 1)()()](,0max [)(),(μμ D.∑=-=Φmk k X g rX F r X 1)()()](,0min[)(),(μμ 24.设X =(X 1, X 2,…, X n )，R n 为维欧氏空间，则下述正确的是（ ）A ．设计空间是 n 维欧氏空间R nB ．设计空间是 n 维欧氏空间R n 中落在可行域内的部分C ．设计变量在具体设计问题中的迭代值是唯一的D ．设计变量是指设计对象中用到的所有变量25. 函数22),(1323121+-+=x x x x x F 在点Tx }2,1{=处的梯度是（ ）A. T }12,1{B.T }1,8{C. T}3,1{ D.T}8,0{26. 对于 n 维正定二次函数，沿一组共轭方向依次作一维搜索，当达到极值点时，最多需要搜索（ ）A ．n ＋1 次B ．n 次C ．n －1次D ．2n 次27. 函数F (X )为在区间［10，20］内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点13和16，若F (13)＜F (16)，则缩小后的区间为（ ）A ．［13，16］B ．［10，13］C ．［10，16］D ．［16，20］28. 梯度法与变尺度法所具有的收敛性分别为（ ）A ．一次收敛性．一次收敛性B ．二次收敛性．二次收敛性C ．一次收敛性．二次收敛性D ．二次收敛性．一次收敛性29.设F (X )为区间(0,3)上的单峰函数，且F (1)=2、F (2)=1.5，则可将搜索区间(0,3)缩小为（ ）A ．(0,2)B ．(1,2)C ．(2,3)D ．(1,3)30. 求f(x 1,x 2)＝2x 12-8x 1+2x 22-4x 2+20的极值及极值点（ ）A. x*=[1，1]T 12B.x*=[2，1]T 10 C. x*=[2，2]T 12 D. x*=[1，0]T 1431. 串联系统的失效模式大多服从（ ）A.正态分布B.对数正态分布C.指数分布D.威布尔分布32. 抽取100只灯泡进行实验，灯泡工作到50小时有12只损坏，工作到70小时有20只损坏，从50小时到70小时这段时间内灯泡的平均失效密度是（ ） A.0.006 B.0.004 C.0.01 D.0.1233. 由三个相同的元件组成的并联系统，系统正常工作的条件是至少有两个元件处于正常工作状态，每个元件的可靠度为R=0.9，则系统的可靠度为（ ） A.0.972 B.0.99 C.0.999 D.0.999734. 当转换开关的可靠度为1时，非工作冗余系统的可靠度为R1, 工作冗余系统的可靠度为R2，则R1与R2之间的关系为（ ）A. R1＜R2B. R1＞R2C. R1= R2D. R1≤R235. 下列可靠性指标关系式不正确的是（ ）A ．dtt dF t f )()(= B ．1)()(=+t F t R C ．⎰∞=tdt t tf t R )()( D ．⎰∞=0)(dt t tf T36. 正态分布中的标准差是（ ）A.表征随机变量分布的离散程度B.表征随机变量分布的集中趋势C.决定正态分布曲线的位置D.影响正态分布曲线的对称性37.若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T 可表为（ ）A.⎰t dt t f 0)( B.⎰∞tdt t f )( C.⎰∞tdt t f t f )()( D.⎰∞)(dt t tf38.随机变量A 和B 均服从正态分布，即A=N(μ1,σ1)；A=N(μ2,σ2),则随机变量A在(μ1-2σ1)～(μ1-σ1)之间分布的百分数与随机变量B 在(μ2+σ2)～(μ2+2σ2)之间分布的百分数（ ）A.之比为-σ1/σ2B.之比为σ1/σ2C.之比为-σ2/σ1D.相等39. 标准正态分布是定义为（ ）A.μ＝1，σ＝0.5的正态分布B.μ＝1，σ＝1的正态分布C.μ＝0，σ＝1的正态分布D.μ＝0.5，σ＝1的正态分布40. 零件的强度和应力均服从正态分布，即N(μr ,σr ); N(μs ,σs ),且知μr >μs ,当σr 增大时，零件的可靠度（ ）A.提高B.降低C.不变D.不定41. 某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ＝0.002，则该产品的平均寿命为（ ）A.200B.1000C.500D.200042. 要提高可靠性的置信度，不应（ ）A.增加强度的样本容量B.加大强度的标准差C.减少应力的均值D.增加应力的样本容量43.N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，若系统允许 r 台设备失效仍认为正常工作，则该系统的可靠度函数R S 为（ ） A ．R S ＝∑=---nri iin i n n R R C )1( B ．R S ＝∑=--ni r rn r n R RC)1(C ．R S ＝rr n r nR R C )1(-- D ．R S ＝∑=---ri r rn r n R RC)1(144.N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，若系统允许 r 台设备失效仍认为正常工作，则该系统的可靠度函数R S 为（ ） A ．R S ＝∑=---nri iin i n n R R C )1( B ．R S ＝∑=--ni r rn r n R RC)1(C ．R S ＝rr n r nR R C )1(-- D ．R S ＝∑=---ri r rn r n R RC)1(145. 对于2／3表决系统，下列情况中，系统不能正常工作的是（ ）A ．a 、b 失效，c 正常B ．a 失效，b 、c 正常C ．a 、b 、c 正常D ．a 、b 正常，c 失效46.N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，恰好有r 台设备失效时系统的可靠度为（ ） A ．R S ＝∑=--ri rr n r n R R C 0)1( B ．R S ＝∑=--ni r rn r n R RC)1( C ．R S ＝rrn r n R R C )1(-- D ．R S ＝∑=---ri r rn r n R RC)1(147. 根据强度—应力干涉理论可以判定，当强度均值 r 等于应力均值s 时，则零件可靠度R 的值（ ）A ．小于0.5B ．大于0.5C ．等于0.5D ．等于148.N 个产品进行可靠性试验，在t ～t ＋△t 时间内的失效数为N f (t )，t 时刻的累积失效数N f (t )，则t 时刻的存活频率为（ ）A ．Nt N N f )(- B ．Nt N f )( C ．t N t N f ∆∆)( D ．t t N N t N ff ∆∆)]([)(-49.在t ～t ＋△t 的时间间隔内的平均失效密度f (t )表示（ ）A ．平均单位时间的失效频数B ．平均单位时间的失效频率C ．产品工作到t 时刻，单位时间内发生失效的概率D ．产品工作到t 时刻，单位时间内发生的失效数与仍在正常工作的数之比50.设试验数为N 0，累积失效数为N f (t)，仍正常工作数N s (t)，则存活频率是指（ ）A ．0)(N t N f B ．0)(N t N s C ．)()(t N t N f s D ．)()(t N t N s f二、填空题1 51.计算机辅助设计(CAD)是指人们在计算机的辅助下，对产品或工程进行设计、绘图、分析计算或编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法。
现代设计方法部分习题与答案
现代设计⽅法部分习题与答案第1章1.何谓产品⽣命周期，简述其各个阶段。
产品⽣命周期（Product Life Cycle），简称PLC，是指产品的市场寿命，即⼀种新产品从开始进⼊市场到被市场淘汰的整个过程。
PLC分为介绍期（Introduc- tion）、增长期（Growth）、成熟期（Mature）、衰退期（Decline）四个阶段.2.简述现代设计所指的理论与⽅法有哪些。
3.简述产品开发的⼀般流程。
产品基本开发流程的6个阶段：阶段0，计划：规划经常被作为“零阶段”是因为它先于项⽬的达成和实际产品开发过程的启动。
阶段1，概念开发：概念开发阶段的主要任务是识别⽬标市场的需要，产⽣并评估可替代的产品概念，为进⼀步开发选择⼀个概念。
阶段2，系统⽔平设计：系统⽔平设计阶段包括产品结构的定义、产品⼦系统和部件的划分阶段3，细节设计：细节设计阶段包括产品的所有⾮标准部件及从供应商处购买的标准部件的尺⼨、材料和公差的完整明细表，建⽴流程计划并为每⼀个即将在⽣产系统中制造的部件设计⼯具。
阶段4，测试和改进：测试和改进阶段包括产品的多个⽣产前版本的构建和评估。
阶段5，产品推出：在产品推出阶段，使⽤规划⽣产系统制造第2章1.简述功能分析法的设计步骤。
总功能分析、功能分析、功能元求解、求系统原理、解求最佳系统原理⽅案。
2. 什么是技术系统？举例说明技术系统应具有的分功能单元。
技术系统所具有的功能，是完成技术过程的根本特性。
从功能的⾓度分析，技术系统应具有下列能完成不同分功能的单元：①作业单元，完成转换⼯作；②动⼒单元，完成能量的转换、传递与分配；③控制单元，接受、处理和输出控制信息；④检测单元，检测技术系统各种功能的完成情况，反馈给控制单元；⑤结构单元，实现系统各部分的连接与⽀承切削加⼯中⼼的功能构成第3章1. 产品创新的概念是什么？产品创新在哪些诱导机制下完成的，举例说明。
产品创新：新产品在经济领域⾥的成功运⽤，包括对现有⽣产要素进⾏组合⽽形成新的产品的活动。
(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=ε3. 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=ε5. 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=ε6. 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[]TX 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 ，[]TX 1,1)0(= ，1.0=ε。
8. 用梯度法求解44)(m in 22221+-+=x x x X f ，[]TX 1,1)0(=，1.0=ε 。
9. 用梯度法求解无约束优化问题：1364)(m in 222121+-+-=x x x x X f ，取初始点[]TX 1,1)0(=，计算精度1.0=ε。
10. 用梯度法求解1212221422)(m in x x x x x X f --+=,[]TX 1,1)0(=，1.0=ε 。
（请迭代两次）11. 有三个可靠度均为0.9的子系统组成的并联系统，试比较纯并联及2/3[G]表决系统的可靠度。
现代设计方法练习题
1.函数，从初始点出发，沿着负梯度方向进行一维搜索，其最优步长因子为a. 7/14b. 9/14c. 3/14d. 5/142.某电器系统由N个子系统串联而成，各子系统的可靠度服从指数分布，第i个子系统的失效率为λi,则该电器系统的平均寿命为a.b.c.d.3.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4.2/3 表决系统中各子系统的寿命均服从指数分布，且失效率均为λ ，该表决系统的平均寿命为（）a.b.c.d.5.图示由7 个子系统组成的复杂系统，各子系统的可靠度均为R，则该系统的可靠度为（）a.b.c.d.6.函数，从初始点出发，沿着负梯度方向进行一维搜索，其最优步长因子为a. 9/14b. 7/14c. 5/14d. 3/147.在图示极小化的约束优化问题中，最优点为a. Ab. Bc. Cd. D8.机电产品的平均失效率，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. 累积失效数与受试产品总数之比d. 累积失效数与仍正常工作的产品数之比9.对于二次函数,若X*为其驻点，则为a. 零b. 无穷大c. 正值d. 负值10在单峰搜索区间[x1,x3](x1<x3)内，取一点x2，用二次插值法计算得x4(在[x1,x3]内)，若x2>x4,并且其函数值F（x4）<F(x2)，则取新区间为a. [x1,x4]b. [x2,x3]c. [x1,x2]d. [x4,x3]11函数在区间[-10,20]是单峰函数，用0.618法求函数的极值，初始搜索区间为[-5,20],第一次迭代的两个计算点a1,b1、分别为a. a1 =1.46,b1=8.54b. a1 =4.55,b1=10.45c. a1 =-1.46,b1=8.54d. a1 =-4.55,b1=10.45a. 通过所有给定点b. 不通过所有给定点c. 通过部分给定点d. 可能通过部分给定点13并联系统的可靠度比组成该系统的零件的可靠度a. 底b. 高c. 相等d. 不确定14产品工作到t时刻后的单位时间内发生失效的概率称为a. 平均寿命b. 平均失效密度c. 平均可靠度d. 平均失效率15CAD一词已经成为世界通用的名词，它是指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16黄金分割法中，每次缩短后的新区间长度与原区间长度的比值始终是一个常数，此常数是a. 0.382b. 0.186c. 0.618d. 0.81617若产品的平均寿命等于失效率的倒数则产品的寿命服从a. 正态分布b. 泊松分布c. 指数分布d. 二项分布18多元函数F(X)在点X*附近偏导数连续，F(X*)=0且H(X*)正定，则该点为F(X)的a. 极小值点b. 极大值点c. 鞍点d. 不连续点190.618法在迭代运算的过程中，区间的缩短率是a. 不变的b. 任意变化的c. 逐渐变大d. 逐渐变小20在单峰搜索区间[a，b]内任取两点a1、a2，若函数值F(a1)=F(a2)，则缩小后的区间为（）a. [a,a1]b. [a1,b]c. [a1,a2]d. [a,a2]21.r/n表决系统蜕变为工作冗余系统的条件是a. r>1b. r<>c. r=1d. r=n22.标准正态分布是定义为a. μ=1,σ=0.5的正态分布b. μ=1,σ=1的正态分布c. μ=0,σ=1的正态分布d. μ=0.5,σ=1的正态分布23.平面桁架结构中的杆单元，单元刚度矩阵的阶数为a. 2×2b. 3×3c. 4×4d. 6×624.单元刚度矩阵不具备的特性是【】a. 奇异性b. 对称性c. 分块性d. 稀疏性25.由100只灯泡组成的照明系统，每只灯泡的故障率为2%，用二项分布确定当有1只灯泡发生故障的概率为a. 0.295b. 0.270c. 0.182d. 0.0926.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. 降低b. 提高c. 不变d. 无法确定27.以下哪一种软件具有大型通用有限元分析功能( )a. Autocadb. Ansysc. Unigraphicsd. Pro/Engineering28.某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ=0.002，则该产品的平均寿命为a. 200b. 1000c. 500d. 200029.优化设汁的数学模型的基本组成要素是a. 设计变量，目标函数，约束条件b. 设计空间，目标函数，约束条件c. 设计变量，目标函数d. 设计变量，约束条件30.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. 串联系统b. 冗余系统c. 表决系统d. 非工作冗余系统31.平面桁架结构中的杆单元，每个单元中的位移分量个数为a. 2b. 3c. 4d. 632.进行有限元分析时，刚度矩阵中的某元素为Kij。
河北工业大学复习题库03--12全国自考现代设计方法试卷和答案
全国2003年4月自学考试现代设计方法试题第一部分选择题（共30分）一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
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的工作是（D）A．自动计算物体的体积B．自动计算物体的重心C．自动进行物体的消隐处理D．自动计算面与面的交线2．采用Z向深度缓冲算法进行消隐处理时，内存中最少需要的缓冲区数目为（B）A．1个B．2个C．3个D．4个3．在Cohen-Sutherland算法中，一线段的一个端点的编码为0110，则该端点位于（D）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器，它的分辨率为1024⨯768⨯8，其中1024表示（A）A．水平扫描线上的点数B．垂直方向上水平扫描线的线数C．水平扫描频率D．垂直扫描频率5．在三维几何实体的实现模式中，有一种方法其基本思想是：几何实体都是由若干边界外表面包容而成的，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，该方法是（B）A．CSG法B．B－rep法C．光线投影法D．扫描表示法6．对于多元函数的无约束优化问题，判断其最优点可以根据（A）A．目标函数的梯度判定B．目标函数的性态判定C．目标函数的凹凸性判定D．目标函数值的大小判定7．函数F（X）为在区间［10，20］内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点13和16，若F（13）<F（16），则缩小后的区间为（A）A．［10，16］B．［10，13］C．［13，16］D．［16，20］8．多元函数F（X）在X＊处存在极大值的充分必要条件是：在X*处的Hessian矩阵（C）A．等于零B．大于零C．负定D．正定9．对于函数F（x）=x21+2x22，从初始点x(0)={1,1}T出发，沿方向s(0)={-1,-2}T进行一维搜索，最优步长因子为（B）A．10／16 B．5／9 C．9／34 D．1／210．目标函数F（x）=x21+x22－x1x2，具有等式约束，其等式约束条件为h(x)=x1+x2-1=0,则目标函数的极小值为（C）A．1 B．0.5 C．0.25 D．0.111．在一平面刚架中，支撑节点4的水平方向位移为已知，若用置大数法引入支撑条件，则应将总体刚度矩阵中的（C）A．第4行和第4列上的元素换为大数AB．第4行和第4列上的所有元素换为大数AC．第10行、第10列上的元素换为大数AD．第10行、第10列上的所有元素换为大数A12．在有限元分析中，划分单元时，在应力变化大的区域应该（A）1A．单元数量应多一些，单元尺寸小一些B．单元数量应少一些，单元尺寸大一些C．单元数量应多一些，单元尺寸大一些D．单元尺寸和数量随便确定13．图示的四根杆组成的平面刚架结构，用杆单元进行有限元分析，单元和节点的划分如图示，则总体刚度矩阵的大小为（C）A．8⨯8阶矩阵B．10⨯10阶矩阵C．12⨯12阶矩阵D．16⨯16阶矩阵14．平面刚架单元坐标转换矩阵的阶数为（D）A．2⨯2 B．2⨯4 C．4⨯4 D．6⨯615．在平面应力问题中，沿板厚方向（B）A．应变为零，但应力不为零B．应力为零，但应变不为零C．应变、应力都为零D．应变、应力都不为零16．如果两个随机变量A和B均服从正态分布，即A＝N（100，0.05），B＝N（200，0.02），则随机变量A在±0.05之间分布的百分数与随机变量B在±0.02之间分布的百分数（D）A．之比为2.5 B．之差为0.5 C．之比为0.4 D．相等17．根据强度—应力干涉理论，可以判定，当强度均值μr大于应力均值μs时，则零件可靠度R的值（C）A．小于0.5 B．等于0.5 C．大于0.5 D．等于118．如图所示的2／3表决系统，下列情况中，系统不能正常工作的是（A）A．a、b失效，c正常B．a失效，b、c正常C．a、b、c正常D．a、b正常，c失效19．在t～t＋Δt的时间间隔内的平均失效密度f(t)表示（B）A．平均单位时间的失效频数B．平均单位时间的失效频率C．产品工作到t时刻，单位时间内发生失效的概率D．产品工作到t时刻，单位时间内发生失效的产品数与仍在正常工作的产品数之比20．决定正态分布曲线形状的参数是（D）A．正态变量B．均值和标准差C．均值D．标准差二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）在每小题列出的五个备选项中有二至五个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
现代设计方法_第一阶段练习 (1)
江南大学网络教育第一阶段练习题考试科目:《现代设计方法》第章至第章（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. 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（D）。
（1 分）A. 可行方向法B. 复合形法C. 内点罚函数法D. 外点罚函数法2. 平面三角形单元内任意点的位移可表示为三个节点位移的（D）。
（1 分）A. 算术平均值B. 代数和车员C. 矢量和D. 线性组合3. Powell修正算法是一种（A）。
（1 分）A. 一维搜索方法B. 处理约束问题的优化方法C. 利用梯度的无约束优化方法D. 不利用梯度的无约束优化方法4. 在一平面桁架中，节点3处铅直方向位移为已知，若用置大数法引入支承条件，则应将总体刚度矩阵中的（ B ）。
（1 分）A. 第3行和第3列上的所有元素换为大数AB. 第6行第6列上的对角线元素乘以大数AC. 第3行和第3列上的所有元素换为零D. 第6行和第6列上的所有元素换为零5. 平面应力问题中(Z轴与该平面垂直)，所有非零应力分量均位于（A）。
（1 分）A. XY平面内B. XZ平面内C. YZ平面内D. XYZ空间内6. 对于二次函数F(X)= X T AX+b T X+c,若X*为其驻点，则▽F(X*)为（A）。
（1 分）A. 零B. 无穷大C. 正值D. 负值7. 约束极值点的库恩——塔克条件为：，当约束函数是g i(X)≤0和λi>0时，则q应为（D）。
（1 分）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8. 已知F(X)=(x1-2)2+x22,则在点处的梯度为（D）。
（1 分）A.B.C.D.9. 内点罚函数，在其无约束极值点逼近原目标函数的约束最优点时，惩罚项中（ A）。
现代设计理论与方法习题
6. 生成三维几何模型，在CAD中一般都使用( 体进行拼合。 A.基本单元 B.表面几何 C.线框几何 D.基本图素
)形
)。 C.平移
1 0 0 10. 对第Ⅱ象限中的一个点P实施坐标变换 0 1 0 则变换后P点位于( ) 0 0 1
A.Ⅰ象限
B.Ⅱ象限
C.Ⅲ象限Leabharlann D.Ⅳ象限11. 对于图形变换矩阵T=
其中矩阵能产生的变换有( A.比例 B.对称 D.旋转 E.错切
a b c p d e f q h i j r l m n s
第二次作业
1. CAD系统的软件根据其用途可分为三类，它们 是： 软件、 软件和 软件。 2. 2/3表决系统中各子系统的可靠度为R，则该系统 的可靠度为 。 3.某串联机电系统由N个子系统组成，各子系统的可 靠度服从指数分布，且第i个子系统的失效率为λi， 则该系统的平均寿命为 .
4. 下面设备中属于CAD系统输入设备的是( )。 A.滚筒式绘图仪 B.激光扫描显示器 C.数字化仪 D.等离子显示器
7. 下列应力与强度均属正态分布，可靠度最低的是 ( )。 A.μs=300,σs=100,μr=700,σr=100 B.μs=300,σs=100,μr=700,σr=50 C.μs=300,σs=100,μr=800,σr=50 D.μs=300,σs=100,μr=800,σr=100
8. 取100只灯泡。工作50小时，有12只失效；工作70小时， 又有20只失效；从50～70这段时间内的平均失效密度？ A 0.006 B 0.004 C 0.01 D 0.12 9.正态分布中的标准差 A 表示随机变量分布的离散程度； B 表示随机变量分布的集中趋势； C 决定正态分布曲线的位置； D 决定正态分布曲线的形状； E 影响正态分布曲线的对称性；
现代设计方法练习题
1.函数，从初始点出发，沿着负梯度方向进行一维搜索，其最优步长因子为a. 7/14b. 9/14c. 3/14d. 5/142.某电器系统由N个子系统串联而成，各子系统的可靠度服从指数分布，第i个子系统的失效率为λi,则该电器系统的平均寿命为a.b.c.d.3.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4.2/3 表决系统中各子系统的寿命均服从指数分布，且失效率均为λ ，该表决系统的平均寿命为（）a.b.c.d.5.图示由7 个子系统组成的复杂系统，各子系统的可靠度均为R，则该系统的可靠度为（）a.b.c.d.6.函数，从初始点出发，沿着负梯度方向进行一维搜索，其最优步长因子为a. 9/14b. 7/14c. 5/14d. 3/147.在图示极小化的约束优化问题中，最优点为a. Ab. Bc. Cd. D8.机电产品的平均失效率，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. 累积失效数与受试产品总数之比d. 累积失效数与仍正常工作的产品数之比9.对于二次函数,若X*为其驻点，则为a. 零b. 无穷大c. 正值d. 负值10在单峰搜索区间[x1,x3](x1<x3)内，取一点x2，用二次插值法计算得x4(在[x1,x3]内)，若x2>x4,并且其函数值F（x4）<F(x2)，则取新区间为a. [x1,x4]b. [x2,x3]c. [x1,x2]d. [x4,x3]11函数在区间[-10,20]是单峰函数，用0.618法求函数的极值，初始搜索区间为[-5,20],第一次迭代的两个计算点a1,b1、分别为a. a1 =1.46,b1=8.54b. a1 =4.55,b1=10.45c. a1 =-1.46,b1=8.54d. a1 =-4.55,b1=10.45a. 通过所有给定点b. 不通过所有给定点c. 通过部分给定点d. 可能通过部分给定点13并联系统的可靠度比组成该系统的零件的可靠度a. 底b. 高c. 相等d. 不确定14产品工作到t时刻后的单位时间内发生失效的概率称为a. 平均寿命b. 平均失效密度c. 平均可靠度d. 平均失效率15CAD一词已经成为世界通用的名词，它是指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16黄金分割法中，每次缩短后的新区间长度与原区间长度的比值始终是一个常数，此常数是a. 0.382b. 0.186c. 0.618d. 0.81617若产品的平均寿命等于失效率的倒数则产品的寿命服从a. 正态分布b. 泊松分布c. 指数分布d. 二项分布18多元函数F(X)在点X*附近偏导数连续，F(X*)=0且H(X*)正定，则该点为F(X)的a. 极小值点b. 极大值点c. 鞍点d. 不连续点190.618法在迭代运算的过程中，区间的缩短率是a. 不变的b. 任意变化的c. 逐渐变大d. 逐渐变小20在单峰搜索区间[a，b]内任取两点a1、a2，若函数值F(a1)=F(a2)，则缩小后的区间为（）a. [a,a1]b. [a1,b]c. [a1,a2]d. [a,a2]21.r/n表决系统蜕变为工作冗余系统的条件是a. r>1b. r<>c. r=1d. r=n22.标准正态分布是定义为a. μ=1,σ=0.5的正态分布b. μ=1,σ=1的正态分布c. μ=0,σ=1的正态分布d. μ=0.5,σ=1的正态分布23.平面桁架结构中的杆单元，单元刚度矩阵的阶数为a. 2×2b. 3×3c. 4×4d. 6×624.单元刚度矩阵不具备的特性是【】a. 奇异性b. 对称性c. 分块性d. 稀疏性25.由100只灯泡组成的照明系统，每只灯泡的故障率为2%，用二项分布确定当有1只灯泡发生故障的概率为a. 0.295b. 0.270c. 0.182d. 0.0926.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. 降低b. 提高c. 不变d. 无法确定27.以下哪一种软件具有大型通用有限元分析功能( )a. Autocadb. Ansysc. Unigraphicsd. Pro/Engineering28.某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ=0.002，则该产品的平均寿命为a. 200b. 1000c. 500d. 200029.优化设汁的数学模型的基本组成要素是a. 设计变量，目标函数，约束条件b. 设计空间，目标函数，约束条件c. 设计变量，目标函数d. 设计变量，约束条件30.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. 串联系统b. 冗余系统c. 表决系统d. 非工作冗余系统31.平面桁架结构中的杆单元，每个单元中的位移分量个数为a. 2b. 3c. 4d. 632.进行有限元分析时，刚度矩阵中的某元素为Kij。
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现代设计方法思考题和练习题一、有限元部分思考题1 有限单元法中离散的含义是什么?有限单元法是如何将具有无限自由度的连续介质问题转变成有限自由度问题?2 位移有限单元法的标准化程式是怎样的?3 什么叫做节点力和节点载荷?两者有什么不同?为什么应该保留节点力的概念?4 单元刚度矩阵和整体刚度矩阵各有哪些性质?单元刚度系数和整体刚度系数的物理意义是什么?两者有何区别?5 减少问题自由度的措施有哪些?各自的基本概念如何?6 构造单元函数应遵循哪些原则？7 在对三角形单元节点排序时，通常需按逆时针方向进行，为什么？8采用有限元分析弹性体应力与变形问题有哪些特点和主要问题？9 启动ANSYS一般需几个步骤?每一步完成哪些工作?10 进入ANSYS后,图形用户界面分几个功能区域?每个区域作用是什么?11 ANSYS提供多种坐标系供用户选择,主要介绍的6种坐标系的主要作用各是什么?12工作平面是真实存在的平面吗?怎么样理解工作平面的概念和作用?它和坐标系的关系是怎样的?13 如何区分有限元模型和实体模型?14网格划分的一般步骤是什么?15单元属性的定义都有什么内容?如何实现?如何实现单元属性的分配操作?16自由网格划分、映射网格划分和扫掠网格划分一般适用于什么情况的网络划分?使用过程中各需要注意什么问题?17如何实现网格的局部细化?相关高级参数如何控制?18负载是如何定义和分类?19在有限元模型上加载时,节点自由度的约束有几种?如何实现节点载荷的施加?20与有限元模型加载相比,实体模型加载有何优缺点?如何实现在点、线和面上载荷的施加?21 ANSYS提供的两种后处理器分别适合查看模型的什么计算结果?22使用POST1后处理器,如何实现变形图、等值线图的绘制?习题试用ANSYS应用程序计算下列各题：1. 如习题图2-1，框架结构由长为1米的两根梁组成，各部分受力如图表明，μ，求各节点的力及力矩，节点位移。
⨯=，0.32E11.2pa1001=习题图2-1 框架结构2. 自行车扳手由钢制成，尺寸如习题图2-2，pa 1001.2E 11⨯=，0.32=μ，扳手的厚度为3mm,受力分布如图示，左边六边形固定，求受力后的应力、应变、及变形。
习题图2-2 自行车扳手3. 习题图2-3所示：一块大板承受双向拉力的作用，在其中心位置有一小孔，相关结构尺寸如图示，试计算小孔的集中应力及变形。
pa 1001.2E 11⨯= 3.0=μ ,1000pa q 1=2000pa q 2=，1mm t =习题图2-3 平板4. 习题图2-4所示，汽车连杆，其厚度为0.5in ，各几何尺寸如图所示。
在小头孔的内侧90度范围内承受着P=1000psi 的面载荷，试分析连杆的受力状态。
61030E ⨯=psi,3.0=μ。
（题中单位均为英制。
提示：选20节点95单元）习题图2-4 汽车连杆5. 习题图2-5所示，为轮子的平面图，图中的单位均为英寸。
已知：61030E ⨯=psi ，3.0=μ，密度为0.00073142in /s bf -,s /525rad =ω试分析当轮子绕垂直方向轴旋转时所受的力及变形习题图2-5 轮子平面图6. 习题图2-6所示，两个弹簧的刚度系数均为200，集中质量m=0.5kg,m 受简谐力作用，最大幅值F=200N ，频率为0～7.5Hz 。
试分析集中质量m 的位移随频率的变化规律。
习题图2-6 弹簧系统7. 习题图2-7所示,工作台与其4个支撑组成的板—梁结构系统，工作台上表面施加随时间变化的均布压力且方向垂直于工作台表面.已知：系统中所有材料为pa 1001.2E 11⨯=，3.0=μ，23m /kg 108.7⨯=ρ，工作台厚度为0.02m ，4个支撑每一个的截面面积为24m 102-⨯，惯性矩48m 102-⨯，宽度0.01m,高度0.02m 。
试求系统瞬态响应。
a) b)习题图2-7 板—梁结构系统a)工作台 b) 载荷曲线二、优化设计部分思考题：1．论述优化设计的主要目的，并比较传统设计与优化设计。
2．写出优化设计数学模型的一般形式。
3．叙述一维搜索的概念、步骤和主要的一维搜索方法。
4．叙述无约束优化设计的主要方法。
5．叙述约束优化设计的主要方法。
习题1、设计一容积为V 的平底、无盖圆柱形容器，要求消耗原材料最少，试建立其优化设计的数学模型，并指出属于哪一类优化问题。
2、设计一大型卡尺的截面尺寸（如习题图3-1），要求自重挠度不超过0.05mm ，使其重量最轻，建立优化设计数学模型。
习题图3-1 卡尺设计3、设计一个二级展开式渐开线标准直齿圆柱齿轮减速器，已知总传动比 i =20，高速级齿轮模数2,1m =2.5mm ，低速级齿轮模数4,3m =3mm ，要求减速器高速轴与低速轴间中心距a 最小，3000试建立其优化设计的数学模型，并指出属于哪一类优化问题。
4、 试画出下列约束条件下x=[]Tx x 21的可行域：(1) )(1x g =21x +22)1(-x 1-0≤)(2x g =21)1(-x +22x 1-0≤)(3x g =1x +2x 1-0≤(2) )(1x g =21x +61-0≤ )(2x g =1x -0≤ )(3x g 2x -0≤)(4x g =21x +22x 16-0≤5、 试将优化问题使 ()x f =21x +22x 24x -+4 最小受约束于)(1x g =21x 1x -+10≤)(2x g =1x 3-0≤ )(3x g =2x -0≤的目标函数等值线和约束边界曲线勾画出来，并回答下列问题：(1)()1x = []T11是否可行点；(2)()2x= ⎥⎦⎤⎢⎣⎡2125是否可行点；(3)可行域是否凸集，用阴影线描绘出可行域的范围。
6、试求函数()x f =1002212)(x x -+21)1(x -的无约束极值点和在()0x =[]T11-点的负梯度方向，并画出函数的等值线和点()0x处的负梯度方向。
7、用0.618法求一元函数()x f =2x x 10-+36的极小点，初始搜索区间[]b a ,=[]10,10-，试给出经两次迭代后的新区间。
8、用梯度法对函数()x f =21x +222x 作三次迭代，初始点()0x=[]T44，并验证相邻两次迭代的搜索方向是互相垂直的。
9、用梯度法求()x f =221x +222x +223x 的最优解，初始点()0x=[]T111，迭代精度05.0=ε。
10、已知汽车行驶速度x(单位为km/min)与每公里耗油量间的函数关系为()x f =x+x20。
试用0.618法求速度x 在0.2~1km/min 范围内的最经济速度*x 。
给定1.0=ε。
11、已知目标函数()x f =2123x +2221x 21x x -12x -，求点x= []T 22沿方向()k s =[]T 24的最优步长因子*α。
12、已知不等式约束优化问题使 ()x f =1x +2x 最小 受约束于)(1x g =21x 22x -0≤)(2x g =1x -0≤试写出内点惩罚函数和外点惩罚函数，并分别给出内点法和外点法的初始迭代点。
三、可靠性部分习 题4-1 何为机械产品的的可靠性？研究可靠性有何意义？ 4-2 何为可靠度？如何计算可靠度？4-3 何为失效率？如何计算？失效率与可靠度有何关系？4-4 可靠性分布有哪几种常用分布函数？试写出它们的表达式。
4-5 试述浴盆曲线的失效规律和失效机理？如果产品的可靠性提高，那么，浴盆曲线将有何变化？4-6 可靠性设计与常规静强度设计有何不同？可靠性设计的出发点是什么？4-7 为什么按静强度设计法分析为安全零件，而按可靠性分析后会出现不安的情况？试举例说明。
4-8 已知零件受应力g(s)作用，零件强度为)(r f ，如何计算该零件的强度安全可靠度。
4-9已知某产品的寿命服从指数分布tet R λ-=)(，求9.0=r 的寿命4-10 零件的应力和强度均服从正态分布时，试用强度差推导该零件的可靠度表达式。
4-11有1000个零件，已知其失效为正态分布，均值为500h,标准差为40h.。
求：t =400h 时，其可靠度、失效概率为多少？经过多少小时后，会有20%的零件失效？ 4-12强度和应力均为任意分布时，如何通过编程计算可靠度? 试编写程序。
4-13机械系统的可靠性与哪些因素有关? 机械系统可靠性预测的目的是什么? 4-14机械系统的逻辑图与结构图有什么区别? 零件间的逻辑关系有几种?4-15 一个系统有五个元件组成，其联结方式和元件可靠度如题下图所示，求该系统的可靠度?习题图4-154-16某机械零件承受的应力为服从正态分布的随机变量，其均值为196MPa ，标准差为29．4MPa ，该零件的强度也服从正态分布，其均值为392MPa ，标准偏差为39.2MPa ，求该零件的可靠度。
4-17已知一受拉圆杆承受的载荷为P N P μ(~，)p σ，其中P μ=60 000N,p σ=2 000N ，拉杆的材料为某低合金钢，抗拉强度为δμδ(N -，)δσ，其中δμ=1 076 MPa ，δσ=42.2MPa,要求其可靠度达到999.0=R ，试设计此圆杆的半径。
4-18有一方形截面的拉杆，它承受集中载荷P 的均值为150kN ，标准偏差为1kN 。
拉杆材料的拉伸强度的均值为800MPa ，标准偏差为20MPa ，试求保证可靠度为0.999时杆件 截面的最小边长(设公差为名义尺寸的0.015倍)。
4-19设由两个子系统组成的并联系统，已知子系统可靠度R R R ==21，且失效率λλλ==21，服从指数分布。
求该系统的可靠度。
4-20 由3个子系统组成的系统，设每个子系统分配的可靠度相等，系统的可靠度指标为84.0=R ，求每个子系统的可靠度。
4-21 什么是故障树分析法? 其特点是什么?4-22建立故障树的过程如何?建树时应注意什么问题?4-23试画出题下图所示结构的故障树，并求它的全部割集和最小割集，试用结构函数法求系统的可靠度。
习题图4-23。