现代设计方法简答题集(2013自考必备)

2012自考现代设计方法简答题集（考试必备）参数化绘图有何优点，常用的实现方法有那几种参数化绘图的优点是使得设计图可以随着某些结构尺寸的修改和使用环境的变化而变化，工作效率高。

常用的设计方法又：作图规则匹配法、几何作图局部求解和辅助线作图法。

参数化绘图方法中的几何作图局部求解法的核心思想是：1)在交互作图过程中随时标注每个新增加几何元素的自由度和所受的约束关系；2)判断几何求解的局部条件是否充分，通过遍历检测，依次解出条件成熟的元素参数；3)当图形的尺寸标注完整时，用批处理程序经过多遍扫描，解出绘图需要的所有未知数。

·最常用的数据模型有那几种？其特点各是？1）层次性。

指记录间是树型的组织结构。

它体现了记录间的“一对多”的关系。

具有结构简单。

清晰的特点，适用于记录之间本身就存在一种自然的层次关系，但是它难于处理记录之间的复杂关系。

2）网络型。

指事物之间为网络的结构组织。

它体现了记录之间的“多对多”的关系。

网络型机构能处理事物之间非常复杂的关系，但是模型结构也是极其复杂的3）关系型。

它是以集合论中的“关系”的概念为理论基础，指把信息集合定义为一张二维的组织结构，每一张二维表成为一个关系，表中的每一行为为一个记录，每一列为数据项。

关系型的模型结构组织比较简单但是能处理复杂的事物之间的联系。

线性规划与非线性规划有何区别？当目标函数F(x)和约束条件都是设计变量的线性函数时，列出这种数学模型并求解的过程，称为线性规划，只有一个公用算法，称为“单纯形法”。

在所有的优化模型中，线性规划应用的最广。

如果目标函数F(x)和约束条件中有一个或多个是设计变量的非线性函数时，列出这种数学表达式并求解的过程，称为非线性规划。

解非线性规划问题有许多算法。

简述有限元分析结果的后处理后处理所显示的结果主要有两类：意识结构的变形，另一类是应力和应变在结构中分布的情况。

一般用结构的三维线框图，采用与结构不同的比例尺，放大地显示其变形的情况，在受动载荷时，也可用动画显示其振动的形态。

结构中应力、应变或唯一的分布用云图或等值线图来显示。

简述三维建模中线框模型的特1描述零件表面不连续部位的准确信息2不能区分零件表面的里边的外边3对某些信息的描述模棱两可作为多种理解CAD系统分类中的集中式主机系统有什么优缺点？优点：一个集中的数据库统一管理所有数据。

缺点：1、由于所有软件都存在主机里，一旦主机失误，将影响用户的工作。

2、当计算量过大时，系统响应变慢，甚至于会出现个别终端等待现象CAD技术在机械工业中的应用主要有哪几方面？（1）二维绘图2）图形及符号库3）参数化设计4）三维造型 5）工程分析 6）设计文档和生产报表什么是CAD？什么是CAD系统？1）CAD是指人们在计算机软、硬件的辅助下对产品或工程进行设计、绘图、分析计算、修改和编写技术文件以及显示、输出的一种计算方法。

2）一般把应用于CAD作业的计算机（中、小型或微型计算机等）、软件（计算机的操作系统、图形支撑软件和专业应用软件等）以及外围设备（打印机和绘图仪等），总称为CAD系统从硬件方面看，CAD系统大致可分为几种类型？每种类型的特点如何？1）集中式主机系统。

该系统由一台集中大型机（或中型、小型机）与若干图形终端连接而成。

有一个集中的数据库统一管理所有数据。

由于所有软件都存在中集中，一旦主机失误，将影响用户的工作。

当计算量过大时，系统响应变慢，甚至于会出现个别终端等待的现象。

2）分布式工程工作站系统，工程工作站系统本身就是一个独立的单独用户CAD系统。

也可以一台主服务器为中心将若干台工程工作站或微机连成网络。

这种CAD系统的图形功能强，速度快，内存、外村容量大，是从事CAD课题的首选设备。

3）微型计算机系统。

她的计算能力和图形处理功能不如工程工作站，但是价格低、使用方便。

CAD系统的软件可分为哪三类？其作用各是什么？1）系统软件。

系统软件是直接配合硬件工作，并对已其他软件起支撑作用的软件，主要指操作系统和各种计算甲语言。

2）支撑软件。

CAD支撑软件是指在CAD系统中，支撑用户进行CAD工作的通用工具软件 3）专用应用软件是专门为适应用户特定使用条件需要而开发的软件·与传统设计方法相比较CAD技术的主要特点有哪些？1）制图速度快 2）图样格式统一，至两个，促进设计工作规范化、系列化和标准化 3）提1高分析计算速度、能解决复杂的设计计算问题4）易于技术资料的保存和查找，修改设计快，缩短了产品设计周期 5）设计时可预估产品性能·三位实体模型的实现方法中，体素构造法的基本思想是什么？需要出岑的几何模型信息有哪些？1）体素构造法的基本思想是：各种各样几何形体都可以有若干个基本单元形体，经过有限次形状品和运算构建得到。

2）需要储存的几何模型信息是：所有的基本形体的类型、参数和所有的拼合运算过程。

·建立数学模型有哪三个基本步骤？1）识别要确定的未知变量，并用袋鼠符号表示它们。

2）识别目标或判别标准，并将其表示为要最大化或最小化的函数3）识别问题的约束条件或限制，并将它们表示成未知变量的线性或非线性的等式或不等式组·有限元分析中，为什么要引入支撑条件？总体刚度矩阵[K],它是节点力矢量[F]与节点位移矢量[Φ]之间的转移矩阵[K][Φ]=[F]结构的总体刚度矩阵是一个奇异矩阵，她的逆矩阵不存在，因而从式中无法求得各节点的位移矢量。

因为，没有任何约束的结构运算是一个悬空结构，可以在空间坐刚体运动。

这是，即使各节点力量是已知的，各节点位移矢量也不存在唯一确定的解。

所以，还必须引入支撑条件。

·在有限元分析中，为什么要采用半带存储？1）单元尺寸越小，单元数越多，分析计算净度越高。

单元数越多，总刚度矩阵的阶数越高，所需计算机的内存量和计算量越大2）总刚度矩阵具有对称性、稀疏性以及非零元素带型分布规律3)只储存对焦线元素以及上（或下）三角矩阵中宽为NB的斜带形区内的元素，可以大大减小所需内存量。

·什么是平均寿命和可靠寿命？平均寿命和可靠度之间有何关系？1）平均寿命：是指一批产品从投入运行到发生失效（或故障）的平均工作时间可靠寿命：是指可靠度为R(t)=r时产品的寿命 2）平均寿命T与可靠度R(t)之间的关系为：T=∫。

∞R(t)dt·与文件系统相比，数据库系统的主要特种有哪些？数据库系统的主要特种：1）实现了数据共享，减少了数据〇余；2）数据储存的结构化3）增加了数据的独立性4）加强了对数据的保护·三位实体模型的实现方法中，便捷表面表示法(B-rePP)的基本思想是什么？需要储存的几何模型信息有哪些？边界表面表示法的思想是：几何实体都是由若干边界外表面包容而成的，可以通过定义和全面储存这些边界的外表面信息的方法建立的实体几何模型。

B-reP法将实体外表面几何形状信息数据分为两类：几何信息数据：各外表面顶点坐标值和描述各外表面数学方程式的系数值；拓扑信息数据：各外表面的组成及其相互位置关系。

三维实体模型的实现方法中，体素构造法（CSG）的基本思想是什么？需要存储的几何模型信息有哪些？答：（1）体素构造法（CSG）的基本思想是：各种各样形状的几何形体都可以由若干个基本单元形体，经过有限次形状拼合运算构建得到。

（2）需要存储的几何模型信息是：所有的基本形体的类型、参数和所采用的拼合运算过程。

·常用迭代终止准则有哪三种？1）当设计变量在相邻两点之间的移动距离以充分小时，可以相邻两点的矢量差的摸作为终止迭代的判据。

2)当相邻两点目标函数之差已达到充分小时，可用两次迭代的目标函数之差作为终止判据 3）当迭代点逼近极值点时，目标函数在该点的梯度已达到充分小时，可用梯度的模作为终止判据。

·在有限元分析时，何为对称结构？一般如何处理？挡结构变量的几何形状、尺寸、载荷和约束条件对称于某一个平面（对平面问题对称于某一条直线），其结构内部的应力及位移必定也对称于该平面（线），则称之为对称结构。

研究对称结构时，可沿对称面（线）将其切开，直研究它的一半，如结构有两个相互垂直的对称面（线）时，可之研究其四分之一。

·说明常规设计方法中采用平均安全系数的局限性安全喜事设计方法的优点是简便、直观，并具有一定的实践依据（经验），所以，在传统设计中应用广泛。

其缺点是，有很大的盲目性，未同零件的失效概率相联系。

从强度-应力干涉图可知：！）即使安全系数大于1，仍然会有一定的失效概率;2)当零件强度和工作应力的均值不变（即对应传统设计的安全系数不变），但零件强2度或工作应力的离散程度变大或变小时，其干涉部分也必然随之变大或变小，失效概率亦会增大或变小。

·以为搜索最优化方法中二次插值法的基本思想是什么？二次插值法的基本思想是:在选定的单峰区间内选一点，连同两端点，利用这三点的函数值构成一个二次多项式，作为原函数的近似，求近似二次多项式的极小点作为原函数的近似最优点。

··常用的可靠度分配方法有哪三种？各自的分配原则是什么？1）等同分配法：它按照系统中各单元（子系统或零部件）的可靠度均相等的原则进行分配 2）加权分配法：把子系统在整体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：全面考虑个各种因素的影响，采用优化方法分配可靠度。

·共轭梯度法的特点是什么？在梯度法靠近极值点收敛速度减慢的情况下，共轭梯度法可以通过构造共轭方向，使其收敛速度加快，具有一次收敛速度，使得计算过程简便，效果又好：在每一步迭代过程中都要构造共轭方向，比较繁琐。

·简述有限元分析过程中，求总体刚度矩阵的两种主要方法和特点1）直接根据总体刚度矩阵系数的电议分别求出它们，从而写出总体刚度矩阵，概念清晰，但是在分析复杂结构式运算极其复杂。

2）分别求出各单元的刚度矩阵，然后根据叠加原理，利用集成的方法，求出总体刚度矩阵。

从单元刚度矩阵出发，单元刚度矩阵求法统一，简单明了，但总体刚度需要集成·什么是串联模型系统？若已知组成系统的n各零件中每个零件的可靠度为Ri(t)，如何计算串联系统的可靠度？若系统中各零件相互独立，当系统中任一个零件发生故障都会导致整个系统失效时，则这个零件的组合形式称为串联模型，或称串联系统。

N各零件组成的串联系统，若已知各零件的可靠度为Ri(t0，依据概率乘方定理可表示为·如何提高光栅扫描显示器的分辨率？为了提高图形的清晰度，应增加扫描线的线数。

有两个方法可供选择：！）在水平扫描频率不变的前提下把水片扫描线数量增加一倍。

2）采用逐行扫描但水平扫描频率增高·以为搜索方法中，0.618法的基本思想是什么？0.618法又称黄金分割法，要求定义区间[a,b]上的函数为单峰值函数通过不断割舍左端或右端的一部分，逐步把区间缩小之至极小点所在区间到给定误差范围内，从而得到近似的最优解，并且每次缩短的新区建长度与元区间长度的比值始终是一个常数。