《现代设计方法与理论》课程试题
现代设计理论
现代设计理论1、绪论1、现代设计理论与方法是一门基于思维科学、信息科学、系统工程、计算机技术等学科，研究产品设计规律、设计技术和工具、设计实施方法的工程技术科学。
2、现代设计理论与方法的主要特点体现在：最优化、数字化、智能化、系统性、创新性和网络化。
3、现代设计方法的3个类型：综合动态化设计、可视化设计、智能化设计。
4、设计的概念：广义概念指对发展过程的安排，包括发展的方向、细节及达到的目标。
狭义概念指将客观需求转化为满足需求的技术系统(或技术过程)的活动。
5、设计的特征：需求特征、创造性特征、程序特征、时代特征。
6、设计的四个发展阶段：直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶段、现代设计阶段。
7、传统设计：以经验总结为基础，运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。
8、传统设计方法的特点：基本上是一种以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动为特征的设计方法。
9、现代设计特点：是一种基于知识的，以动态分析、精确计算、优化设计和CAD为特征的设计方法。
10、现代设计方法与传统设计方法相比，主要完成了以下几方面的转变：（1）产品结构分析的定量化；（2）产品工况分析的动态化；（3）产品质量分析的可靠性化；（4）产品设计结果的最优化；（5）产品设计过程的高效化和自动化。
11、7种常用的设计理论和方法：系统分析设计方法、创造性设计方法、优化设计方法、可靠性设计、有限元分析方法、反求工程设计、机械CAD基础。
12、现代设计方法的特点：程式性、创造性、系统性、最优性、综合性、数字性。
13、现代产品设计按其创新程度可分为：开发性设计、适应性设计、变形设计三种类型。
14、开发性设计：它是在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型工业产品的设计，也可以称之为“零—原型”的设计。
15、适应性设计：在工作原理不变的情况下，只对产品作局部变更或增设部件，其目的是使产品能更广泛的适应使用要求。
现代设计方法 参考答案
现代设计方法参考答案1．凸规划对于约束优化问题。
2．可行搜索方向是指当设计点沿该方向作微量移动时，目标函数值下降，且不会越出可行域。
3．设计空间：n个设计变量为坐标所组成的实空间，它是所有设计方案的组合7. 黄金分割法：是指将一线段分成两段的方法，使整段长与较长段的长度比值等于较长段与较短段长度的比值。
8.可行域：满足所有约束条件的设计点，它在设计空间中的活动范围称作可行域一、与文件系统相比，数据库系统的主要特征有哪些？关于数据库系统对比文件系统的优点有：1、提高了数据的共享性，使多个用户能够同时访问数据库中的数据。
2、提高了数据的一致性和完整性。
3、提供数据与应用程序的独立性。
二、常用的可靠度分配方法有哪三种？各自的分配原则是什么？答：常用的可靠度三种分配方法和各自的分配原则如下：（1）等同分配法：按照系统中各单元（子系统或零部件）的可靠度均相等的原则分配。
（2）加权分配法：把各子系统在整个系统中的重要度以及各子系统的复杂度作为权重来分配可靠度。
（3）最优分配法：全面考虑各种殷素的影响，采用优化方法分配可靠度。
三、在有限元分析时，什么情况下适合选择一维、二维、三维单元？（1）当几何形状、材料性质及其它参数能用一个坐标描述时，选用一维单元。
（2）当几何形状、材料性质及其它参数需要用两个相互独立的坐标描述时，选用二维单元。
（3）当几何形状、材料性质及其它参数需要用三个相互独立的坐标描述时，选用三维单元。
四、简述梯度法的基本原理和特点梯度法的基本原理：梯度法又称最速下降法，基本原理是在迭代点附近采用使目标函数值下降最快的负梯度方向作为搜索方向，求目标函数的极小值。
梯度法的特点：迭代计算简单，只需求一阶偏导数，所占用存储单元少，对原始点要求不高，在接近极小点位置时收敛速度很慢。
五、什么是可靠性、可靠度？二者有何关系？可靠性是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的能力；可靠度是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的概率；两者的联系就在于，可靠度是对产品可靠性的概率度量。
《现代设计方法》试题及答案
《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.并联系统的可靠度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.以上都不对我的答案：A√答对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我的答案：A√答对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.自服务原理我的答案：D√答对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λ（5.0分）A.正数B.负数C.非正数D.非负数我的答案：C×答错5.100个产品工作到80h尚有50个没有失效，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.以上都不对我的答案：A√答对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.振动原理我的答案：B√答对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，反复多次，直到满足精度眼球C.对所有的函数都非常有效D.以上都不对我的答案：B√答对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.无法确定我的答案：C√答对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为正定矩阵B.梯度为0，Hessian为负定矩阵C.梯度为0D.Hessian为负定我的答案：A√答对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。
《现代设计理论与方法》课程的改革与实践
代设 计 方法 的 系统学 习和其 他 现代设 计 方法 的介 绍 ， 拓 宽学 生 视野 ． 强学生创 新设计 意识 ， 学生全 面 了 增 使
械 设 计 和现 代设 计 方 法 。
收 稿 日期 ：０ （ ２ ２ ２ １） －０ 一１
基 金项 目 ： 北 水 利 水 电 学 院 ２ ０ 华 ０ ９年 教 改项 目“ 现 代 设 计 理 论 与 方 法 》 程 体 系的 改 革 与 实践 ” 《 课 。
《 现代 设 汁理论 与 方法 》是 机 械设 计制 造 及其 自
《 现代设 计理论 与方法》 课程 的改革 与实践
纪 占玲 ， 勇伟 ， 凯 安 高 刘
摘 要 ： 过 编 写校 本教 材 、 革教 学 方 法 和 教 学 手段 ， 强 实 践 性 环 节 等 推 进 《 代 设 计 理 论 与 方 法 》 程 改 革 ， 建针 通 改 加 现 课 构
对 培 养 创 新 型 、 用 型人 才 的模 块化 课 程 新体 系。 实
解现代 设计方 法总体 情况 ， 掌握 常用设计 方 法 ， 为学 生
在工程 中的实际应用奠定扎实 的基础 。《 现代设计理 论 与方法》 是一 门综合性 、 交叉性 的课程 ， 涉及 的设计 方法 多、 理论 性强 、 复杂抽 象 、 学公式 推导 多 、 化方法 原 数 优
理 图和 产 品造 型 图示 多 、 实践 性 强 。要 学 好 该 课 程 需 具
法 、计 算 机 辅 助 设 计 、创 新 设 计 、ｏ ｄ ｏｋ 、ｒ／ Ｓ ｌ Ｗ ｒｓ Ｐｏ ｉ Ｅ、 Ａ ｔＣ Ｄ 等 内 容 和 方 法 则 通 过 开 设 的 任 选 课 程 来 完 ｕｏ Ａ 成 。这 样 ， 突 出 重 点 ， 盖 全 面 ， 避 免 了 与 其 他 课 既 覆 也
现代设计方法试卷及答案
《现代设计方法》考试题一．用牛顿法求函数2214121)2()2(),(x x x x x f -+-=的极小值点坐标（迭代二次）。
解 初始点Tx ]2,3[0=则初始点处的函数梯度、海森矩阵及其逆矩阵为0301121224(2)2(2)()44(2)12Tx x x f f f x x x x x x ⎡⎤-+-⎡⎤∂∂∇===⎢⎥⎢⎥--∂∂⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎣⎦22122221441112(2)24()4848222122x f x xf f x x x f f x x x -⎡⎤-+-⎡⎤∇===⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎡⎤∂∂⎢⎥∂∂⎢⎥⎢⎥∂∂⎢⎥∂∂∂⎢⎥⎣⎦201111224[()]172448f x -⎡⎤⎢⎥∇=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦代入牛顿法迭代公式，得Tx f x f x x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=∇∇-=34,38)()]([0121-13111212324(2)2(2)()274(2)120Tx x x f f f x x x x x x ⎡⎤⎡⎤-+-∂∂⎢⎥∇===⎢⎥⎢⎥--∂∂⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎣⎦代入牛顿法迭代公式，得2121-11229[()]()119x x f x f x ⎡⎤⎢⎥=-∇∇=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦二、分析比较牛顿法、阻尼牛顿法、共轭梯度法、变尺度法和鲍威尔法的特点，找出前四种方法的相互联系。
答：牛顿法：牛顿法是一种经典的优化算法，是一种解析法。
该法为梯度法的进一步发展，他的搜索方向是根据目标函数的负梯度和二阶偏导数矩阵来构造的。
牛顿法分为原始牛顿法和阻尼牛顿法两种。
原始牛顿法的基本思想是：再求目标函数f (X)的极小值时，现将它在点处展开为泰勒二次近似式ф（X ），然后求出这个二次函数的极小点，并以此点作为原目标函数的极小点的一次近似值;若此值不满足收敛精度的要求，则可以以此近似值作为下一次迭代的初始点，照上面的阻尼牛顿法：为了克服牛顿法的缺点，保留选牛顿方向为搜索方向，摒弃其步长恒取1，而用一维搜索确定最优步长迭代公式是。
《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。
2019年自考《现代设计方法》试题及答案
2019年自考《现代设计方法》试题及答案填空题1.弹性力学问题的有限位移法，包括三个步骤：结构离散法、单元分析、整体分析。
2.设计的发展分为四个阶段: 直观发展阶段、经验发展阶段、中间试验辅助设计阶段、现代设计阶段。
3.当前，CAD的应用主要有以下几个方面：工程设计与分析、几何造型、绘图、工程数据库和设计文档。
4.彩色:是指黑白系列以外的各种颜色，如各种光谱色均为彩色5.所谓虚位移，是一种假想加到系统上，为系统的约束条件所允许的任意微小位移。
6.单元：即原始结构离散后，满足一定几何特性和物理特性的最小结构域。
7.求解一维目标函数f(a)的极小点和极小值的数值迭代方法称为一维搜索方法。
8.可靠性是指机械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，是衡量机械产品质量的一个重要指标。
9.工业设计主要包括三个方面的内容：1)产品的设计，2)与产品有关的视觉传达设计，3)由产品设计扩展开的环境设计。
0.产品设计相关因素涉及到功能，技术，审美三个方面的内容。
它们是互相依存、互相制约、互相渗透，组成了一个矛盾的统一体。
11.工程数据处理的两种方法是：将设计数据转变为程序，利用数据库管理设计数据。
12.弹性力学平面问题的基本方程有三个：几何方程、物理方程、平衡方程。
13. 机电产品零件失效曲线分为三个区域，分别为：早期失效区域、正常工作区域和功能失效区域。
14.CAD是采用硬件与计算机软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与技术，包括设计、绘图、工程分析、文档制作等设计活动，是一种新的设计方法，也是一门多学科综合应用技术。
15.产品设计构思方法：自由构想法、系统构想法、.类比构想法。
16作用于物体的外力分为体积力和表面力，简称体力和面力。
17非彩色:指白色、黑色和各种深浅不同的灰色组成的系列，称为白黑系列。
18产品设计涉及到功能，技术，审美三个方面的内容。
它们是互相依存、互相制约、互相渗透，组成了一个矛盾的统一体。
现代机械综合设计理论与方法及应用习题
现代机械综合设计理论与方法及应用1、简要分析现代产品设计理论与方法的发展状况？答：①.现代产品设计理论简介与传统设计理论如强度、刚度等不同，现代产品设计理论与方法是一种新兴的设计理论与方法，特别是利用计算机进行优化分析、辅助设计和可靠性计算等设计理论与方法。
因此，现代产品设计理论与方法的内容覆盖面很广，它应当包括所有非传统意义上的新兴设计理论与方法。
现代产品设计到现在已提出了数十种方法,如绿色设计、全生命周期优化设计、虚拟设计、创新设计、网络设计和并行设计、基于质量功能展开的(QFD)设计、动态设计、三次设计法、智能设计、可视化设计公理化设计，TRIZ、DFX、稳健设计，可靠性设计，协同设计，可持续设计等等。
下面简单就其中一些进行介绍。
全生命周期优化设计:对产品的工作寿命的考虑，在理论上看来是比较全面、比较合理的，但实施起来比较困难。
一是目标函数和约束条件太多，二是所需的原始数据很难准确的获取，因此难以获得十分精确的结果。
此外，这种方法对机器的工作性能的好坏，如技术性能和使用性能等，未能得到明确的反映。
虚拟设计:美国已将虚拟设计与制造应用于777飞机的设计与制造过程中，这种方法对于某些产品来说，是具有重要意义的，是可以采用的。
对于设备的工况予以现实模拟，使用户可以直接从外观上，或从它的功能上较全面了解所需设备的情况。
但是对于一些特别复杂的机械设备，深层次的情况很难进行模拟。
此外，虚拟技术如果没有充足的试验资料或良好的实践基础，这些虚拟技术也会是不完全符合实际的。
创新设计:创新包括了原始创新、集成创新和引进消化吸收后再创新。
在创新设计中提倡的是设计的创造性，一旦设计工作者提出的新原理是合理的，它可根本改变产品的结构，进而可提高产品质量、降低成本、缩短生产周期、改善环境的保护等。
产品创新设计是一种设计思想和设计理念。
但是产品设计的创新应该具有科学性，即应在科学发展观指导下进行设计的创新，创新者除了要掌握有关基础理论与知识外，还要掌握创新的科学方法，即掌握事物发展的内在规律，还要通过实践来完成。
《现代设计方法》练习题及参考答案
西南科技大学成教学院德阳教学点 《现代设计方法》练习题及参考答案班级： 姓名： 学号： 成绩：一、单项选择题(本大题共20小题。
每小题2分。
共40分) 1．CAD 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（ ） A ．3，4，5 B ．4，5，6 C ．5，6，7 D ．6，7，8 3．设备坐标系的维数一般为（ ）A ．一维B ．二维C 三维D ．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 ．⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡11510010001B ．⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--11510010001C ．⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001500010D ．⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001500015．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（ ）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Hessian 矩阵（ ） 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（ ） A ．可以在可行域中 B ．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（ ） A ．复合形法B ．简约梯度法C ．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（ ） A ．外点罚函数法 B ．单纯形法 C ．拟牛顿法D ．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（ ） A ．必要条件B ．充分条件C ．一般条件D ．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（ ） A ．六面体单元 B ．四面体单元 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 ．近似解B ．精确解C ．解析解D ．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（）A．两个自由度B．三个自由度C．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（）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（）A．应变、应力都为零B．应力为零，但应变不为零C．应变为零，但应力不为零D．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（）A．正态分布B．泊松分布C．指数分布D．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．降低B．提高C．不变D．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．串联系统B．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（）A．底B．高C．相等D．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（）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。
现代设计方法答案汇总
1.说明现代产品设计在产品开发中的地位；随着现代社会经济的飞速发展，科技的高速进步，人们的生活不仅在物质上有了很大的提高，在精神上也有了明显的改善。
为满足人们的物质文化需求，丰富多样的工业产品日益增多。
现代产品设计在产品开发过程中不仅要满足人们正常物质生活的需要，同时更加注重对人们精神层面的关怀，更加注重人与产品的互动与交流，倡导以用户为中心的设计，呈现出智能化、人性化的发展趋势。
现代产品设计是商业化竞争的必然产物, 虽然它的历史很短,但其对人类社会的影响却是非常深远。
在产品设计发展的过程中, 它逐渐渗透到人类生活的各个角落, 并在很大程度上改善了我们的生活方式, 提高了人们的生活质量, 从而为人类创造一个方便、舒适、快捷的生活环境做出了巨大的贡献。
甚至可以说产品设计的出现推动了整个现代文明的进步, 促进了世界经济的繁荣发展。
产品设计是时代特征最忠诚的体现者, 不同的时代, 不同的历史时期它都会通过自身的变化来形成某些特有的设计理念。
因此现代产品设计是产品开发的重要环节，无论是制造新产品，还是改造老产品，产品设计都是一项复杂而又细致的工作。
它是决定产品质量的关键，直接影响产品的制造成本、生产周期、工艺准备、物资供应、生产组织等。
在技术上决定着产品的前途和命运。
2.说明现代机电产品的文化特点，并举例；3.现代产品设计中的数字化与并行化特征；并行化是现代设计方法的大趋势，并行化是指借助建模技术与仿真技术、让工艺，采购、销售，使用等各个环节的代表都参加到设计中来，共同预见产品的全寿命，评估产品性能和有关过程的设计，及时改进设计，确保设计的一次成功。
其技术特点有：（1）拥有网络基础，符合国际标准和交换协议;满足产品开发全过程数据交换的要求，且具有相当的传输速率；（2）具有可靠的安全保密特性；（3）能够建立一套能有效管理这些分布式数据的PDM系统。
产品在其生命周期内的数字化建模是现代设计方法的核心，包括（1）全局产品的信息定义：要用计算机来支持产品生命周期的全过程，就必须用计算机能理解的方式给出产品生命周期全过程的数字化定义；（2）产品数字化工具:即广义的计算机辅助工具，他能将成品信息自动数字化；（3）产品数据管理：即用计算机对产品开发与生产全过程中的大量数字化信息进行全面的管理与控制。
455][XXX]20年7月考试《现代设计方法》考核作业(答案)
![455][XXX]20年7月考试《现代设计方法》考核作业(答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/eabd7b7e777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9f8d.png)
455][XXX]20年7月考试《现代设计方法》考核作业(答案)XXX：XXX学号：XXX现代设计方法试卷（作业考核线上2）A卷（共4页）总分题号得分一二三四五六七八九十一．选择题（可多选，各2分，共20分）1.以下关于设计的概念正确的是（AD）。
A)设计是从思维到实现的过程。
B)设计是一种思维活动。
C)设计就是创造性的劳动。
D)设计可以提供人们所需求的产品。
2.机械设计的一般程序，应该是（c）。
A)设计规划、技术设计、方案设计、施工设计B)技术设计、设计规划、方案设计、施工设计C)设计规划、方案设计、技术设计、施工设计D）设计规划、方案设计、施工设计、技术设计3.功能分解的结果有两种表达方式，其中，（B）在形式上比较简单、直观，可以清晰地表达各分功能的层次关系，而（A）则能够更充分地表达各分功能之间的相互配合关系。
A)功能结构图C)功能元B)功能树D）核心功能4.安置传动系统时，一般把转变运动形式的机构（如凸轮机构、连杆机构等）安置在传动链的（A），与执行机构靠近，这样安排可使传动链简单，且可减小传动系统的惯性冲击。
A)低速端B)高速端5.室内工作的机械选择（B）作为动力机不太合适。
A）电动机C）液压马达B）内燃机D）气动马达6.执行系统中直接完成工作任务的零部件是（A）。
A.执行构件课程名称：当代设计办法1B.执行机构XXX：XXX学号：Cxxxxxxxx姓名刘军7.斟酌力流的合理性时，以下的布局设计中（B）比较好。
A)B)8.平面应力问题的几何和受力特点是（A）。
A)薄板问题、应力是平面的。
C)坝体问题、应力是平面的。
B)薄板问题、应变是平面的。
D)坝体问题、应变是平面的。
9.设计问题中所要追求的最优指标与需要确定的参数之间的函数关系称为（A）。
A)目标函数B)设计变量C)约束条件10.可靠度R(t)与不可靠度F(t)之间的关系平日是（A）A) R(t)·F(t) = 1B) R(t)–F(t) = 1C) R(t) + F(t) = 1二．判断题：（正确：T；错误：F，各2分，共20分）1.一个机械系统平日由动力系统、执行系统、传动系统、操纵掌握系统、架体支撑系统几部分组成。
现代设计理论与方法复习题
现代设计理论与方法一、填空题1、常用的现代设计方法有 、 、 和 。
2、构成优化问题的数学模型的三要素分别是 、 和 。
3、在优化算法的基本迭代公式中，指的是 。
4、可靠性设计中常用的分布函数有 、 和 。
5、求总体刚度矩阵的方法主要由两种：一是 ，即根据总体刚度系数的定义求解；另一种方法是 ，即由各单元刚度矩阵求总体刚度矩阵。
6、弹性力学中平面问题有 和 两种。
7、作业对象一般可分为 、 和 三大类。
8、功能原理方案综合常用形态学矩阵，矩阵的行代表 ，矩阵的列代表 。
9、广义的设计指的是对发展过程的安排，包括发 、 、 和 。
10、常用的优化算法有 、 、 和 。
11、零件可靠性设计时，通过联结方程建立 、 和 三者的关系。
12、设计经历了 、 、 和 四个发展阶段。
13、使用鲍威尔法求解二维优化问题，初始搜索方向可设成 和 。
14、函数在点处的梯度为 ，海塞矩阵为 。
15、平面三节点三角形单元 个自由度。
16、常用的评价决策方法有 ， ， 和 。
17、弹性力学基本方程包括 、 和 。
二、选择题三、名词解释 1、可靠度：2、不可靠度或失效概率：3、失效率： k k k k d x x α+=+1k α()54,21222121+-+=x x x x x x f ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=420X5、狭义设计：6、优化设计的过程：7、计算机辅助设计：8、价值工程：四、简答题1.现代设计、传统设计的区别与联系。
2.可靠性设计有何特点？3.简述共轭梯度法的基本流程。
4.可靠性设计包括哪些内容，各有什么方法？5.运用系统化设计方法进行原理方案设计的主要步骤？6.简述有限法分析的基本过程。
7.作业对象包括哪些？8.什么是系统化设计？步骤？9.现代产品设计的一般进程（技术系统）10.设计发展的阶段11.可靠性设计与传统设计的区别12.现代设计方法的特点。
13.分功能(功能元)求解的方法主要有哪些？五、计算题1、试用算子进行模糊综合评价来评定某学生毕业设计的成绩。
浙江省1月自学考试现代设计方法试题及答案解析
浙江省1⽉⾃学考试现代设计⽅法试题及答案解析浙江省2018年1⽉⾃学考试现代设计⽅法试题课程代码：09323⼀、单项选择题(在每⼩题的四个备选答案中，选出⼀个正确答案，并将正确答案的序号填在题⼲的括号内。
每⼩题1分，共30分)1.对第Ⅱ象限中的⼀个点P 实施-100010001坐标变换，则变换后P 点位于( ) A.Ⅰ象限 B.Ⅱ象限 C.Ⅲ象限 D.Ⅳ象限2.滚筒式绘图仪上来⾃x ⽅向的脉冲信号使得( )A.抬笔或落笔B.笔架左右移动C.滚筒带动图纸移动D.停机和开机3.图形变换矩阵T=200020001,则变换后的图形是原来的( ) A.2倍 B.1倍 C.3倍 D.4倍4.扫描仪与主机接⼝，常⽤接⼝为( )A.并⾏B.RS-232C.SCSID.通信5.⽤来定义⽤户在⼆维平⾯或三维世界中的物体，并符合右⼿定则的直⾓坐标系是( ) A.设备坐标系 B.世界坐标系 C.物理坐标系 D.规格化坐标系6.CAD ⽀撑软件是在CAD 系统中，⽀撑( )进⾏CAD ⼯作的实⽤性功能软件。
A.⽤户 B.硬件 C.绘图机 D.打印机7.对单凸物体进⾏⾯可见性测试，当外法线⽮量N 和视线⽮量S 的夹⾓( )时，⾯为可见的。
A.⼩于60° B.⼩于90° C.⼤于90°D.⼤于60°8.数据库不仅能为多个⽤户服务，⽽且能同时被多个⽤户使⽤，这种共享是( ) A.⾃动化的 B.并发的 C.智能化的 D.较⼤冗余的9.标准件的图形构成分为4个层次，其中最基本的通⽤⼏何元素( ) A.G 类构件 B.K 类构件 C.B 类构件 D.A 类构件 10.在透视投影变换中，斜透视有( )个主灭点。
A.1B.2C.3，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)=-λii q=∑1g i (X)，当约束条件g i (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( )C.n≤k≤n2D.n+1≤k≤n218.已知F(X)=x1x2+x22，则它在点X(0)=-?11的梯度的模为( )A.2B.0C.2D.819.利⽤0.618法在搜索区间［a,b］内确定两点a1=0.382,b1=0.618，由此可知区间［a,b］的值是( )A.［0.1,0.9］B.［0,1.382］C.［0,1］D.［0,1.618］20.f(x)在区间［x1,x3］上为单峰函数，x2为区间中的⼀点，x4为利⽤⼆次插值法求得的近似极值点，若x4-x2<0,且f(x4)A.［x1,x4］B.［x2,x3］C.［x1,x2］D.［x4,x3］21.已知某产品的可靠度R=0.99643则可靠度系数µ等于( )A.2.6B.2.9C.2.69D.2.6522.任选N0个产品，在规定的条件下进⾏可靠性试验，记录了时间间隔［t,t+△t］的产品失效数△N f(t),t时刻的累积失效数N f(t)和仍在正常⼯作的产品数N s(t).计算产品的在［t,t+△t］内的平均失效率λ为( )N tN t tff()()B. λ=N tN t tsf()()?C. λ=-N tN N tff()[()]D. λ=N tN t tfs()()23.A，B两产品的寿命均服从正态分布，已知σA=100,σB=200,µA=µB=1000⼩时，则两产品的寿命均⼤于600⼩时有( )A.R A(600)>R B(600)D.不确定24.下列各组可靠性指标中，均属概率指标的是( )A.R(t) f(t) t rB.f(t) R(t) λ(t)C.F(t) T λ(t)D.t rλ(t) F(t)25.图⽰两系统均由A、B组成，若A、B有⼀个单元失效，则( )A.甲系统⼯作，⼄系统失效B.甲、⼄两系统都能正常⼯作C.⼄系统⼯作，甲系统失效D.甲、⼄两系统均失效26.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/Engineering27.对薄平板来说其沿板厚⽅向的应⼒问题( )A.应⼒为零应变为零B.应⼒不为零应变为零C.应⼒为零应变不为零D.应⼒不为零应变不为零28.已知单元的节点局部与总码的对应关系如下，单元e:1(e)2(e)3(e)——5 3 2试写出单元e在整体坐标中的单元刚度矩阵为( )A.［K］(e)=K K KK K KK K K555352353332252322B.［K］(e)= K K KK K KK K K 222325 323335 525355C.［K］(e)= K K KK K KK K K 553525 533323 523222D.［K］(e)=K K KK K KK K K22325223335325352229.下列哪⼀类构件不能看作轴对称问题处理( )A.活塞B.齿轮C.蜗杆D.飞机机翼30.下列哪⼀步属于有限元后处理的范畴( )A.对变形结果图象化显⽰B.⽹络的划分C.对节点进⾏⾃动编码D.各节点坐标值确定⼆、多项选择题(在每⼩题的五个备选答案中，选出⼆⾄五个正确的答案，并将正确答案的序号分别填在题A.线性插值B.抛物线插值C.抛物线—直线插值D.直线—直线插值E.抛物线—抛物线插值2.以下设备中，属于CAD系统输出设备的是( )A.图形扫描仪B.图形适配器C.图形显⽰器D.绘图仪E.数字化仪3.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4.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5.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. F ix(1)=16l q，F jx(1)=13l qB. F jy(2)=F ky(2)=12l qE. F kx(2)=0三、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。
南昌大学现代设计方法习题集
一、单项选择题1. 在有限元中，系统之间只能通过（）来传递内力。
A．结点B．网格C．表面D．边缘2．通过对有限元的态体分析，目的是要建立一个（）来揭示结点外载荷与结点位移的关系，从而用来求解结点位移。
A．变换矩阵B．非线性方程组 C．线性方程组D．目标函数3．从系统工程的观点分析，设计系统是一个由时间维、（）和方法维组成的三维系统。
A．逻辑维B．位移维C．技术维D．质量维4. （）称为产品三次设计的第三次设计。
A．环境设计B．容差设计 C ．工艺设计D．可靠性设计5．人们将设计的对象系统看成是“黑箱”，集中分析比较系统中的能量、物料和（）三个基本要素的输入输出关系。
A．时间 B．质量C．成本D．信息6．创造技法中的“635 法”指针对一个设计问题，召集6 人与会，要求每人在卡片上出3 个设计方案，（）为一单元，卡片相互交流。
A．5 个问题B．5 分钟时间C．5 个步骤D．5 个标准7．（）更适合表达优化问题的数值迭代搜索求解过程。
A．曲线或曲面B．曲线或等值面 C．曲面或等值线 D．等值线或等值面8．机械最优化设计问题多属于（）优化问题。
A. 约束线性B. 无约束线性C. 约束非线性D. 无约束非线性9．当设计变量数目（）时，该设计问题称为中型优化问题。
A. n＜10B. n＝10～50C. n＜50D. n＞5010．梯度方向是函数具有（）的方向。
A. 最速下降B. 最速上升C. 最小变化D. 最大变化率。
11．若矩阵 A 的各阶顺序主子式均大于零，则该矩阵为（）矩阵A. 正定B. 正定二次型C. 负定D. 负定二次型12．多维无约束优化有多种方法，（）不属于其中的方法。
A. 直接法B. 间接法C. 模式法D. 积分法13．为了确定函数单峰区间内的极小点，可按照一定的规律给出若干试算点，依次比较各试算点的函数值大小，直到找到相邻三点的函数值按（）变化的单峰区间为止。
A. 高－低－高B. 高－低－低C. 低－高－低D. 低－低－高。
现代机械综合设计理论与方法和应用习题
现代机械综合设计理论和方法及使用1、简要分析现代产品设计理论和方法的发展状况？答：①.现代产品设计理论简介和传统设计理论如强度、刚度等不同，现代产品设计理论和方法是一种新兴的设计理论和方法，特别是利用计算机进行优化分析、辅助设计和可靠性计算等设计理论和方法。
因此，现代产品设计理论和方法的内容覆盖面很广，它应当包括所有非传统意义上的新兴设计理论和方法。
现代产品设计到现在已提出了数十种方法,如绿色设计、全生命周期优化设计、虚拟设计、创新设计、网络设计和并行设计、基于质量功能展开的(QFD)设计、动态设计、三次设计法、智能设计、可视化设计公理化设计，TRIZ、DFX、稳健设计，可靠性设计，协同设计，可持续设计等等。
下面简单就其中一些进行介绍。
全生命周期优化设计:对产品的工作寿命的考虑，在理论上看来是比较全面、比较合理的，但实施起来比较困难。
一是目标函数和约束条件太多，二是所需的原始数据很难准确的获取，因此难以获得十分精确的结果。
此外，这种方法对机器的工作性能的好坏，如技术性能和使用性能等，未能得到明确的反映。
虚拟设计:美国已将虚拟设计和制造使用于777飞机的设计和制造过程中，这种方法对于某些产品来说，是具有重要意义的，是可以采用的。
对于设备的工况予以现实模拟，使用户可以直接从外观上，或从它的功能上较全面了解所需设备的情况。
但是对于一些特别复杂的机械设备，深层次的情况很难进行模拟。
此外，虚拟技术如果没有充足的试验资料或良好的实践基础，这些虚拟技术也会是不完全符合实际的。
创新设计:创新包括了原始创新、集成创新和引进消化吸收后再创新。
在创新设计中提倡的是设计的创造性，一旦设计工作者提出的新原理是合理的，它可根本改变产品的结构，进而可提高产品质量、降低成本、缩短生产周期、改善环境的保护等。
产品创新设计是一种设计思想和设计理念。
但是产品设计的创新应该具有科学性，即应在科学发展观指导下进行设计的创新，创新者除了要掌握有关基础理论和知识外，还要掌握创新的科学方法，即掌握事物发展的内在规律，还要通过实践来完成。
现代设计方法 题库
绪论一、填空1、现代设计中原则的基本原则包括功能满足原则、质量保障原则、工艺优良原则、经济合理原则、社会使用原则。
2、产品设计本身包括产品定义、概念设计、技术设计、详细设计四个阶段。
3、设计过程模型按选择支配因素的不同分为顺序过程模型、设计为中心的模型、并行设计模型、动态过程模型四大类。
4、现代设计特征是以计算机技术为核心，以设计理论为指导。
5、企业选择设计过程模型的支配因素包括时间Ｔ、质量Ｑ、成本Ｃ、服务Ｓ、环境Ｅ。
6、从人类生产的进步过程来看，设计方法发展的历史大致分为直觉设计、经验设计、半理论半经验设计、现代设计四部分。
7、现代设计是以理论指导为主，经验为辅的一种设计。
二、简答简述产品设计广义和狭义的两种概念答：广义的概念是指对事物发展过程的安排，包括发展的方向、程序、细节及达到的目标。
狭义的概念是指将客观需求转化为满足该需求的技术系统(或技术过程)的活动。
一、填空1、在逆工程中，复杂曲面的数字化可以通过接触和非接触两种测量技术实现。
2、逆工程开发系统可以从设计和制造两个层次上缩短产品开发周期。
3、逆工程以三维测量和表面重构为核心。
4、数据修复主要包括部件恢复及表面数据恢复。
5、坐标测量分为接触式和非接触式两大类。
6、逆工程设计的基本类型包括实物反求、软件反求和影响反求。
7、专用逆工程CAD软件主要基于NURBS曲面理论及三角Bezier 理论。
8、根据反求对象的不同，实物反求可以分为以下三种：整机反求、部件反求、零件反求。
二、选择题1、为了仿型，再现原车设计意图需要（Ｂ）A、油泥模型测量B、白车身测量C、成品车测量三、简答题1、简述在逆工程中点处理的基本过程(1)读入点阵数据；(2)将分离的点云对齐；(3)去除噪声点；(4)规划如何创建曲面；(5)曲面检查与光顺。
2、简述逆工程的定义及特点逆工程也称反求工程，是应用于产品开发和制造的一种并行设计开发系统。
它以三维测量和表面重构为核心，集光电测量、计算机信息处理、数控加工、材料科学和快速模具制造等多种交叉技术为一体的高新技术，其主要特点为：系统硬件的光机电一体化和软件的全数字化控制。
现代设计方法习题与答案(广东工业大学期末考试复习重点)
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；图3-1 技术推动的创新过程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。
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现代机械设计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，试卷题目如下：
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工作方法，如何去完成汽车的规划设计过程？
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、目的和任务，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工作方法，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，利用系统化设计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、造型设计和工艺设计，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计过程？
答：首先根据对汽车的前期设计和评价分析，对汽车进行总体设计，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、用系统化设计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——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，而压缩物料又分为传动和压缩，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——经济评价法来对垃圾清洁车的设计方案进行评价。
技术——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目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：
max 1p q p W n i i i t ∑-=
其中，i p 是各项技术评价指标的评分值；
i q 是各项评价技术指标的加权系数，11=∑-n i i q ；max p 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目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：
17.0≤==H H H H W z i w
其中，H 是实际生产成本；
i H 是理想生产成本；z H 是允许生产成本，经济价
w W 越大，经济效果越好。
（3）计算垃圾清洁车的技术——经济评价W
采用双曲线法
w t W W W =
垃圾清洁车的技术——经济评价W 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）利用几何方程、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计算精度；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。
在进行可靠性分配时，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目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。
目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180MPa 和22.5MPa ；工作应力的均值和标准差分别为130MPa 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：该零件的可靠度系数为
1.924113
5.221301802222=+-=+-=s s R Z σσμμδδ 查正态分布表，得到所求可靠度为R=0.9728=97.28﹪
则其失效概率为1-R=2.72﹪。