现代设计理论与方法复习资料
现代设计理论与方法
第一章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设计的概念，广义概念是指对发展过程的安排，包括发展的方向、程序、细节及达到的目标。
狭义概念是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。
3设计的含义：为了满足人类与社会的功能要求，将预定的目标通过人们创造性思维，经过一系列规划、分析和决策，产生载有相应的文字、数据、图形等信息的技术文件，以取得最满意的社会与经济效益，这就是设计。
4设计的特征：需求特征、创造性特征、程序特征、时代特征。
5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、现代设计阶6现代设计与传统设计的区别: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。
传统设计方法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。
现代设计：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。
7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。
8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。
第二章1功能分析组合方法：求总功能（黑箱法）分功能求解方法（调查分析法、创造性方法、设计目录法）原理解组合（形态分析法）第三章1创造技法：（一）集体激智法：(专题会议法，德尔菲法，635法)通过多人的集体讨论和书面交流，互相启迪，并发灵感，进而引起创造性思维的连锁反应，形成综合创新思路的一种创新技法。
（二）提问追溯法：（奥斯本提问法，阿诺尔特提问法，5W-1H提问法）是通过对问题进行分析和推理来扩展思路，或将复杂的问题加以分解，找到各种影响因素，从而扎到问题的解决方案的一种创造性技法。
现代设计方法考试复习资料
现代设计方法复习资料现代设计方法的基本特点：程式性、创造性、系统性、最优化、综合性、计算计化。
优化设计：包括全生命周期优化设计、广义优化设计、集成优化与综合优化等。
计算机辅助设计：是设计人员借助于计算机进行设计的方法，其特点是将人的创造能力和计算机的告诉运算能力，巨大的存储能力和逻辑判断能力很好的结合起来。
有限元法：用有限个单元将连续体离散化，通过对有限个单元作分片插值求解各种力学、物理问题的一种数值方法。
可靠性设计就是先考虑可靠性的一种设计方法。
可靠性表示系统、设备、元器件的功能在规定的田间和规定的时间内稳定程度的特性，它是衡量产品质量的一个重要指标。
可靠性定义为：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
可靠性定义包含的五要素：产品、规定时间、规定条件、规定功能、能力。
世界坐标系：是最常用的坐标系。
该坐标系也称为用户坐标系，是一个符合右手定则的直角坐标系，用来定义在二维平面或者三维世界中的物体，理论上，世界坐标系是无限大且连续的，即它的定义域为实数域。
设备坐标系：图形输出设备（如显示器、绘图仪）自身都有一个坐标系，称之为设备坐标系，是一个二维平面坐标系，其度量单位是步长或像素，因此，它的定义域是整数域且有界。
规格化设备坐标系。
二维图形的变换矩阵： 例题解析：1)绕坐标原点以外的任意一点P(x0 y0)旋转θ角的旋转变换 可分解为： a.平移变换使旋转中心P 平移到坐标原点b.旋转变换绕坐标原点旋转θ角c.平移变换使旋转中心P 回到原来的位置。
组合变换矩阵T ＝T1 · T2 · T3各部分的功能：a b p C d q⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1010011y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100002θθθθcos sin sin cos T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=10100103y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-+--=111000000)cos (sin sin )cos (cos sin sin cos θθθθθθθθy x y x TL m sAbcd可实现图形的比例、对称、旋转、错切四种基本变换。
现代设计理论与方法(最终版)
第一章设计方法学1. 现代设计目标：缩短产品设计周期；提高产品质量；降低生产成本。
T--缩短产品设计周期Q--提高产品质量C--降低其成本2. 传统设计法特点：静态的、经验的、手工式的、（近似计算）现代设计法特点：动态的、科学的、计算机化的、（精确计算）3.现代设计理论与方法的发展分为：（1)直觉设计阶段（2)经验设计阶段（3)半理论半经验设计阶段（4)现代设计阶段4.系统－执行特定功能而达到特定目的，相互联系，相互作用的元素。
具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体，即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。
5.系统化设计的特征：由上而下、由总到细。
基本方法：系统的分析和综合。
6.黑箱法定义：把系统看成是一个不透明的，不知其内部结构的“黑箱”，在不打开黑箱的前提下，利用外部观测，通过分析黑箱与周围环境的信息联系,了解其功能的一种方法。
根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求，从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入-输出之间的转换，得到相应的解决方法，从而推求出“黑箱”的功能结构，使“黑箱”逐渐变成“灰箱”、“白箱”的一种方法。
7.系统化设计的步骤：8、评价的目标内容：（1) 技术评价目标——可行性，创造性，可靠性（2) 经济评价目标——成本，利润，市场潜力（3）社会评价目标——社会效益和影响9.技术-经济评价法（a)技术价Wt : Wt=(Piqi)/Pmax（Pi-各技术评分值；qi-加权系数；Pmax-最高分值5分或10分）（b)经济价Ww：Ww=Hi/H=0.7Hz/H （Hi-理想成本；H-实际成本）（c)技术-经济综合评价：均值法：W=（Wt+Ww)/2双曲线法：W= (Wt.Ww )10.产品价值V=F/C ( F-功能C-成本)11.寿命周期成本（要会画出它的曲线图，并做分析）C=C1+C2 C1-生产成本C2-使用成本12、提高V途径（分5种情况讨论）F ↑/C →=V ↑功能F →/C ↓=V ↑成本F ↑/C ↓=V ↑功能、成本F ↑↑/C ↑=V ↑功能F ↓/C ↓↓=V ↑成本第二章机械优化设计1.优化设计的数学模型统一形式描述：min f(x) x=[x1,x2,………xn]Ts.t. gi(x)<=0 i=1,2,3…mhj(x)=o j=1,2,……n(p<n)2. 迭代过程X（k+1）=x（k）+α（k）s（k）x（k）——第K步迭代点α（k）——第K步迭步长s（k）——第K步迭代方向3. 终止准则：（1）点距准则：(1)1 k k k ksαε+-=≤X X(2)下降准则：(3）梯度准则：4.一维搜索方法 : 对一维（也称一元或单变量）目标函数f(x)寻求其最优解x*的过得程称为一维优化，所使用的方法称为一维优化方法。
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.可行搜寻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，它是全部设计方案的组合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：满足全部约束条件的设计点，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？关于数据库系统比照文件系统的优点有：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、提高了数据的全都性和完整性。
3、供给数据与应用程序的独立性。
二、常用的牢靠度安排方法有哪三种？各自的安排原则是什么？答：常用的牢靠度三种安排方法和各自的安排原则如下：〔1〕等同安排法：依据系统中各单元〔子系统或零部件〕的牢靠度均相等的原则安排。
〔2〕加权安排法：把各子系统在整个系统中的重要度以及各子系统的简单度作为权重来安排牢靠度。
〔3〕最优安排法：全面考虑各种殷素的影响，承受优化方法安排牢靠度。
三、在有限元分析时，什么状况下适合选择一维、二维、三维单元？（1）当几何外形、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）当几何外形、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）当几何外形、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、简述梯度法的根本原理和特点梯度法的根本原理：梯度法又称最速下降法，根本原理是在迭代点四周承受使目标函数值下降最快的负梯度方向作为搜寻方向，求目标函数的微小值。
梯度法的特点：迭代计算简洁，只需求一阶偏导数，所占用存储单元少，对原始点要求不高，在接近微小点位置时收敛速度很慢。
五、什么是牢靠性、牢靠度？二者有何关系？牢靠性是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的力量；牢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，牢靠度是对产品牢靠性的概率度量。
现代设计史复习资料
改变世界上1/3天际线的设计师米斯.凡德罗有计划废止制度是美国通用汽车公司提出的汽车设计新模式马谢.布鲁尔第一把钢管椅子是1925年产生的，为了纪念他的老师瓦西里.康定斯基，这个椅子就称为“瓦西里椅子”塔特林设计了第三国际纪念塔。
巴黎地铁站的设计是吉玛德运用玻璃和铸铁的成功的例子，代表了法国的新艺术风格西班牙建筑设计大师安东尼.高蒂的代表作品有米拉公寓美国建筑师、芝加哥学派代表人物路易斯.沙利文在1892年发表的《建筑中的装饰》中明确表达了对装饰的厌恶，他旗帜鲜明地提出的现代设计原则是形式服从功能被成为“后现代主义设计”理论的真正奠基人，也是后现代主义建筑设计师的代表之一的是罗伯特.文杜里下列哪个理论观点是美国设计的原则形式追随市场1851年伦敦海德公园举办的首届世界博览会，帕克斯顿设计了著名的水晶宫1936年，沃尔特.提格为柯达公司设计了世界上最早的便携式相机--柯达班腾照相机，初步形成现在相机的雏形。
现代主义设计特点包括功能主义雷蒙.罗维是20世纪美国工业设计史上最伟大的设计师，他同时被誉为“美国工业设计之父”。
穆特修斯是德国工业同盟的奠基人和整个活动的开创者。
天鹅椅是丹麦家具设计师安尼.雅各布森的经典之作成立于意大利米兰的世界知名的重要前卫设计集团是孟菲斯非物质主义设计信息是非物质的，“非物质”这一概念最早是由西方当代历史学家汤因此提出的。
（2）“非物质设计”则是借用了其哲学概念，指在信息时代，借助计算机、互联网而产生的一种与物质设计相对的设计形态，其设计方式，对象，手段等都经历了从物质到非物质的转变，是社会非物质化的产物，是以信息设计为主、基于服务的设计。
（3）现在新兴的界面设计，网页设计等，都属于非物质设计的范畴。
（4）非物质设计是对物质设计的一种超越。
科技的进步，为非物质设计的发展提供了条件，非物质设计是艺术与科学进一步结合的产物。
现代主义设计设计领域的现代主义是指20世纪30—50年代的一种设计思潮。
现代设计理论与方法 黄平
第10章习题
参考文献
附录A课堂讨论
A.1单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计
A.2圆柱螺旋压缩弹簧的优化设计
A.3自行车鞍座曲面反求设计
A.4绿色设计与汽车制造业
附录B设计实验
B.1一维优化实验
B.2无约束多维优化实验
B.3有约束多维优化实验
附录A、B参考文献
附录C中英文索引
8.3绿色设计的原则与方法
8.4绿色设计流程
8.5绿色设计的评价指标体系
8.6绿色设计案例分析
第8章习题
参考文献
第9章 人机工程学
9.1概述
9.2人机系统
9.3人的因素
9.4基于人因的设计
9.5人机原则
第9章习题
参考文献
第10章 设计方法学
10.1概述
10.2产品设计
10.3确定设计任务
10.4方案设计
现代设计理论与方法黄平
本书重点介绍了现代设计理论与方法中的基本理论与方法，具体内容包括：优化设计、摩擦学设计、计算机辅助设计、可靠性设计、创造性设计、反求工程设计、绿色设计、人机工程学和设计方法学。在编写过程中，尽可能将所讲授理论方法与工程中的实际问题相结合，通过算例使学习者更容易对所述现代设计理论与方法的基本内容加以理解和掌握。另外，本书附有课堂讨论和设计实验两部分内容，以加强学习的效果。本书各章附有相应的习题，供教学中使用。本书可作为机械工程类各专业高年级本科生的教材，亦可作为这些专业研究生和其他相近专业本科生、研究生的参考教材，以及工程技术人员的参考书。
第1章 绪论
1.1现代设计理论与方法内容简介
1.2课程学习基本要求
第1章习题
参考文献
第2章 优化设计
现代设计自学考试复习简答题
现代设计自学考试复习简答题一、什么是现代设计？现代设计是指在20世纪以后，随着工业革命和现代科技的快速发展，以及人们对生活和工作环境的需求不断变化，产生的一种新型的设计理念和方法。
它强调功能性、效率性、美观性、环保性和人性化，注重产品的整体性、创新性和可持续性。
二、现代设计与传统手工艺的区别是什么？现代设计与传统手工艺的区别在于其强调的功能主义和机械化的生产方式。
传统手工艺注重手工制作和技艺的传承，每个作品都是独一无二的。
而现代设计则更注重通过机器大批量生产，强调标准化、规范化和效率。
同时，现代设计更加注重从人的需求出发，强调人机交互和用户体验。
三、现代设计的主要原则是什么？现代设计的主要原则包括创新性、功能性、美观性、经济性、可持续性和人性化。
创新性是指设计需要不断推陈出新，以满足人们不断变化的需求；功能性是指设计需要满足人们的基本需求，同时具备可操作性和耐用性；美观性是指设计需要具备视觉上的美感，给人以愉悦的感受；经济性是指设计需要考虑成本和价格因素，以实现商业价值；可持续性是指设计需要考虑环境保护和资源利用的可持续性；人性化是指设计需要考虑人的生理、心理和行为特点，以提供舒适、安全和便捷的使用体验。
四、现代设计的意义是什么？现代设计的意义在于满足人们不断变化的生活需求，提高生活质量，推动经济发展和社会进步。
通过现代设计，人们可以更好地适应现代生活的快节奏和高效率，同时也可以提高产品的附加值和市场竞争力。
现代设计还可以促进文化传承和创新，推动社会进步和发展。
五、如何准备现代设计自学考试？准备现代设计自学考试需要从以下几个方面入手：1、制定学习计划：制定详细的学习计划，包括学习内容、时间安排和复习方法等。
2、系统学习知识：从基础理论入手，逐步深入学习现代设计的各个方面，包括设计原理、材料与工艺、人机交互、创新思维等。
3、注重实践操作：通过实践操作来巩固理论知识，提高实际操作技能。
4、行业动态：行业动态和发展趋势，了解最新的设计理念和技术成果。
现代设计理论
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、设计实验方法的工程技术学。
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.从对设计含义的理解出发，设计活动具有需求特征、创造性特征、程序特征和时代特征。
4.从人类的发展历史来看，设计经历了4个阶段：直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶段和现代设计阶段。
5.现代产品设计按其创新程度可以分为开发性设计、适应性设计、变形设计3种类型。
一般来说，产品开发要经历功能原理设计、实用化设计、商品化设计三个重要阶段。
6.创造技法主要有：集思广益法、提问追溯法（推理思维法）、联想类比法、组合创新法。
7.优化设计的数学模型由设计变量、目标函数和约束条件3部分组成。
设计变量的个数称为优化设计的维数。
约束条件根据形式不同可分为不等式约束和等式约束，根据性质可分为边界约束和性能约束。
满足所有约束条件的设计点的集合称为可行域。
8.从不同的角度出发，优化问题可以分为不同的类别，跟据设计问题中的有无约束可以分为无约束优化问题和约束优化问题：跟据目标函数和约束函数的性质，优化问题分为线性规划问题和非线性规划问题。
根据目标函数的个数的不同，优化问题可以分为单目优化问题和多目优化问题。
9.数值迭代的终止准则：点距准则、函数值下降量准则、梯度准则。
10.梯度方向是函数值增长最快的方向，称为最速上升方向，负梯度方向是函数值下降最快的方向，称为最速下降方向。
梯度向量与国电X（0）的等值线的切线方向垂直（正交）。
11.黄金分割法亦称0.168法，缩小区间采用序列消去法：是按时称原则来选取中间插入点的X1=a+0.382(b-a) X2=a+0.018(b-a) 这就是黄金分割对称取点的迭代公式，黄金分割法具有均匀的收敛速度。
12.无约束优化方法可以分为间接法和直接法。
间接法又称为解析法，直接法则是只需计算函数值确定迭代方向，常用的间接法有：梯度法、牛顿法、共轭方向法、和边尺度法，常用的直接法有鲍威尔法、坐标轮换法。
(完整word版)现代设计理论与方法重点
1、设计的的本质是由功能到结构的映射过程，是技术人员根据需要进行构思、计划并把计划变为现实可行的机械系统的过程。
2、计划具有个性化、抽象化、多解性的基本特征。
3、现代设计方法：
计算机辅助设计概念：计算机辅助设计是利用计算机及其图形设备辅助人们进行设计。
优化设计是从多种设计方案中选择最佳方案的方法，它以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件下，寻求最优的设计方案。
创新设计、智能设计、表面设计、绿色设计、动态设计、摩擦设计、协同设计、工业设计等。一
1、计算机辅助设计（简称CAD）：是计算机科学领域的一门重要技术，是集计算、设计绘图、工程信息管理、网络通信等领域知识于一体的高新技术，是先进制造技术的重要组成部分。
2、CAD：（computer aided design）：即计算机辅助设计CAE(computer aided engineering）：即计算机辅助分析，CAM（computer aided manufacture）：即计算机辅助制造，CAPP（computer aided process planning）：即计算机辅助工艺设计，CIMS（computer integrated manufacturing system）：即计算机集成制造系统，
8、CAD的特点：1）规范化、高质量规范设计流程，统一文档格式，提高设计质量。9、CAD发展方向：脱离图版，实现全自动无纸化设计、生产和制造，是CAD发展的最终目标。
10.CAD的基本功能及优点：1）人机交互2）几何造型3）计算分析4）系统仿真5）工程绘图6）数据管理
11、CAD系统组成：CAD系统的硬件结构：计算机、图形输入设备、输出设备
世界现代设计史期末复习题
第一章现代设计和现代设计教育1、现代设计的概念〔*名词解释〕设计指的是把一种设计、规划、设想、问题解决的方法，通过视觉的方式传达出来的活动过程。
它的核心内容包括三个方面，即：方案、构思的形成；视觉传达方式；方案通过传达之后的具体应用。
以现代主义的理念贯穿整个设计过程的设计活动简称现代设计。
2、现代设计的范畴〔*名词解释〕〔1〕现代建筑设计〔2〕现代产品设计〔3〕现代平面设计〔4〕广告设计〔5〕服装设计〔6〕纺织品设计〔7〕为平面设计和广告设计效劳的几个特殊的技术部门，摄影，电影与电视制作，商业插图。
3、设计与艺术的关系〔*简答题〕〔1〕从设计的开展历史来看，设计产生的历史比艺术要早，艺术是在设计的根底上进展的。
设计作为一门学科，并且将艺术与之结合，在设计开展的历史进程中，始终存在。
〔2〕设计的本质在于不断满足人们日益增长的物质和精神需要，艺术性是为实用效劳的。
即使是精神性的艺术作品，它也必须建立在一定的风格、含义根底之上，而这一切必须借助于设计风格才能得以表达。
第二章工艺美术运动Art1、水晶宫〔*名词解释〕1851年，在英国伦敦召开了第一届万国工业博览会。
英国工程师约瑟夫·帕克斯顿运用钢铁与玻璃建造温室的设计原理，大胆的把温室构造应用在这次博览会的展厅设计中，展览大厅全部采用钢铁与玻璃构造，被称为“水晶宫〞。
它开创了采用标准构件、钢铁和玻璃设计与建造的先河。
2、工艺美术运动〔1〕定义〔*名词解释：2015、2016〕起源于英国19世纪下半叶的一场设计运动。
企图通过复兴中世纪的手工艺传统，从自然形态中吸取借鉴，提倡哥特风格，从而提高设计的品位。
由约翰·拉斯金提供理论指导，由被誉为“现代设计之父〞的威廉·莫里斯倡导宣传和身体力行。
〔2〕风格特征〔*简答题：2015、2016〕a.强调手工艺，明确反对机械化的生产。
b.在装饰上反对矫揉造作的维多利亚风格和其他各种古典、传统的复兴风格。
5544现代设计史0910加答案
5544《现代设计史》复习资料一、单选题1. 是“装饰艺术”在美国的一个延申与发展。
(B )A.国际主义风格 B .好莱坞风格C.矫饰主义风格D .流水线型风格2.英国装饰主义风格最主要的成就表现在的室内设计上。
(A )A.大型公共场所B.小型公共场所C.私人住宅D .办公场所3.对世界现代主义设计特别是世界现代建筑影响最大、但受到理论界批评最多的现代设计师是。
( D)A.格罗佩斯B.迈耶C.科布西耶D.米斯4. 成立。
德国的第一个设计组织德国工业联盟成立。
(C )A. 1919 年B. 1925 年C. 1907 年D. 1902 年5.包豪斯是格罗佩斯个人思想的结晶，同时也是的一个重要缩影。
(D)A.工艺美术运动B.新艺术设计C.国际风格主义设计D.现代主义设计6.早期的包豪斯是在 1902年魏玛美术与工艺学校的基础上建立起来的。
(A )A.威尔德B.科布西耶C.迈耶D.米斯7.包豪斯是最早奠立的设计学院。
(B )A.理论课程B.基础课程C.实践课程D.创作课程8.包豪斯设计教育体系的建立曾受的影响较大。
(D)A.英国工艺美术运动B.法国新艺术运动C.奥地利“分离派”D.荷兰“风格派”9.美国的工业设计最早出现在20世纪年代前后，代表为沃尔特•提格。
(A )A. 20B. 30C. 40D. 5010.在西文国家中，最集中反映“波普”设计风格的是。
( D)A.美国B.德国C.日本D.英国11. 20世纪兴起的人体工程学的宗旨是研究之间的谐调关系。
(C )A.人造产品与人造产品B.人与人C.人与人造产品D.外观与结构12.新艺术的发源地是(D)A、美国8、日本C、中国D、法国13.现代主义建筑是对长期以来垄断建筑为权贵的精英主义的一个重要的。
(C ) A.反映B.肯定C.反动D.回归14.下列人物中哪位被认为是世界上第一个解构主义的建筑设计师。
(C )A、霍尔B、艾什曼C、盖里D、贝聿铭15.塔特林的设计属于(B)A风格派B构成主义C国际风格D流线型16.维也纳的“分离派”的祖创人是(B)A麦金托什B霍夫曼C劳特思克D高迪17.贝聿铭的设计属于什么主义的建筑风格。
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。
(完整版)《现代设计方法》复习资料(自考本科)
《现代设计方法》课程考前复习资料1、什么是优化设计？简述优化设计的分类。
答：优化设计亦称为最优化设计，它是以数学规划理论为基础，以电子计算机为辅助工具的一种设计方法宏观世界首先将设计按规定的格式建立数学模型,并选择合适的优化方法，选择或编制计算机程序，然后通过电子计算机计算自动获得最优化设计方案。
优化方法大体上可分为两类：(1计算目标函数值，比较目标函数值,并以之作为抚今迭代、收敛根据的方法。
（2变量函数极值理论为甚础利用目标函数的以性态，并以之作为寻优、迭代收敛根据的方法。
2简述求总体刚度矩阵的方法？答：求总体刚度矩阵的方法主要有两种：一种是直接根据总体刚度系数的定义分别求出它们，从而写出总体刚度矩阵：另一种是分别先求出各单元的刚度矩阵，根据叠加的原理，然后利用集成的方法求出总体刚度矩阵。
3 在有限元分析中，为什么要采用半带存储？答：(1)单元尺寸越小，单元数越多,分析计算精度越高单元数越多，总体刚度矩阵的阶数越高，所需计算的内存量和计算量越大。
（2）总体刚度矩阵具有对称性、稀疏性、奇异性以及非零元素带形颁布的规律.(3）只存储主对角线元素以上三角矩阵中宽为Nb的斜带形区内的元素，可以大大减小所需内存量。
4可靠性工程领域主要包括哪几个方面的内容?答:可靠性工程领域主要包括以下三方面的内容：(1)计。
它包括了设计方案的分析、对比与评价，必要时也包括可靠性试验、生产制造中的质量控制设计及使用维修规程的设计等.（2)分析。
它主要是失效分析，也包括必要的可靠性试验和故障分析。
这方面的工作为可靠性设计提供依据，也为重大事故提供科学的责任分析报告。
(3)数学。
这是数理统计方法在开展可靠性工程上发展起来的一个数学分支。
5机械CAD支撑软件从功能上可分为哪三类？具体包括哪些软件？答:机械CAD支撑软件从功能上可分三类：第一类解决几何图形设计问题；第二类解决工程分析与计算问题；第三类解决文档写作与生成问题。
具体包括:基本图形资源软件；二维绘图软件；几何造型软件;工程分析及计算软件;文档制作软件.6简述多维空间的一维搜索最优化方法？答：多维空间的最优化方法，一般遵循这样一种基本形式：从一个初始点X0出发，按一定规定律确定一个搜索S0，然后在搜索S0上搜索到目标函数的极小点X1；接着双以X1为新的出了点，确定一个搜索S1,再在S1方向上搜索到目标的极小点X2，作为下一次迭代的出了点。
现代设计方法复习题资料
的 X* 、f (X*) 。
12
第二章 优化设计的数学基础
§ 2-1 目标函数的基本性质 一 函数的等值面（线）
函数的等值面（线）是用来描述、研究函数的整体性质的。
二 函数的最速下降方向
f
梯度
x1
f
X
ห้องสมุดไป่ตู้
f
x2 f
f X
现代设计方法总复习
1
可靠性设计的主要内容
第一章: 1、可靠性的概念 2、可靠性的尺度及其含义 3、可靠度和失效率之间的关系 4、浴盆曲线 5、可靠性设计与传统设计之间的区别 第二章、 了解常用的各种分布 第三章： 了解分布参数的估计和分布函数的假设检验
2020/6/27
2
第四章： 1、应力强度干涉模型 2、干涉理论及其相应的推论 3、一般可靠度的表达式 4、应力和强度分布的确定方法 5、已知应力和强度分布情况下可靠度的表达式 （联结方程） 6、数值积分法、图解法和蒙特卡罗模拟方法求
性能约束 由结构的某种性能或设计要求，推导出来 的约束条件。
8
（2）根据约束条件的形式分
不等式约束
gu X 0
等式约束
u=1,2, ···，m
hv X 0 v = 1，2， ···，p < n
一个 n 维的优化设计问题中，等式约束的个数必须 少于 n 。
显式约束 隐式约束
9
五 可行域 可行域 : 在设计空间中，满足所有约束条件的所构成的
空间 。
10
六 优化设计的数学模型 （一）优化设计的数学模型
min f X
X Rn
s.t. gu X 0 ,u 1, 2,L ,m hv X 0 ,v 1, 2,L , p n
现代方法设计复习资料
现代设计方法一、单项选择题1．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]2．刚架杆单元与平面三角形单元A．单元刚度矩阵阶数不同B．局部坐标系的维数不同C．无任何不同D．节点载荷和位移分量数不同3．对一根只受轴向载荷的杆单元，k12为负号的物理意义可理解为A．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的载荷与其方向相同B．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的载荷与其方向相反C．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的位移与其方向相同D．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的位移与其方向相反4．图示三角形单元非节点载荷的节点等效载荷为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 =05．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6．机电产品的平均失效率λ(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 ．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7．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70 cm 60 cm100 cm3 kN/cmij k8．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A．正态分布 B．对数正态分布C．指数分布 D．威布尔分布9．下列优化方法中，不需计算迭代点一阶导数和二阶导数的是A．可行方向法B．复合形法C．DFP法 D．BFGS法10．试判别矩阵1111⎡⎣⎢⎤⎦⎥，它是A．单位矩阵 B．正定矩阵C．负定矩阵 D．不定矩阵11．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12．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．第Ⅰ象限 B．第Ⅱ象限C．第Ⅲ象限 D．第Ⅳ象限13．三维图形变换矩阵T=a b c p d e f q h i j r l m n s ⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥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14．若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T 可表为A ．f t dt t ()0⎰B ．f t dt t ()∞⎰C ．f t f t dt t ()()∞⎰ D ．tf t dt t ()∞⎰ 15．标准正态分布是定义为A ．μ=1，σ=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=，σ=1的正态分布16．零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17．某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ=，则该产品的平均寿命为A ．200B ．1000C ．500D ．200018．判断矩阵2014-⎡⎣⎢⎤⎦⎥，它应是 A ．负定矩阵 B ．正定矩阵C ．不定矩阵D ．对称矩阵19．约束极值点的库恩-塔克条件为∇F(X)=-λii q =∑1∇g 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20．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21．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22．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23．对于目标函数F(X)受约束于g u (X)≥0(u=1,2,…，m)的最优化设计问题，外点法惩罚函数的表达式是A ．Φ(X,M (k))=F(X)+M(k){max[(),]},()g X M u u m k 012=∑为递增正数序列 B ．Φ(X,M (k))=F(X)+M(k){max[(),]},()g X M u u m k 012=∑为递减正数序列 C ．Φ(X,M (k))=F(X)+M (k){min[(),]},()g x M u u mk 012=∑为递增正数序列D ．Φ(X,M (k))=F(X)+M (k){min[(),]},()gx M u u m k 012=∑为递减正数序列24．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25．已知F(X)=(x 1-2)2+x 22，则在点X (0)=00⎧⎨⎩⎫⎬⎭处的梯度为 A ．∇=⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()000 B ．∇=-⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()040 C ．∇=⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()040 D ．∇=-⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()020 26．Powell 修正算法是一种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27．标准正态分布的均值和标准差为A ．μ=1，σ=0B ．μ=0，σ=1C ．μ=0，σ=0D ．μ=1，σ=128．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A ．算术平均值B ．代数和C ．矢量和D ．线性组合29．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．XY平面内 B．XZ平面内C．YZ平面内 D．XYZ空间内30．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．4二、多项选择题1．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 qC．Fiy(1)=Fjy(1)=0D．F jx(2)=13l qE．F kx(2)=02．F(X)在区间［a,b］上为单峰函数，区间内函数情况如图所示：F1=F2。
《现代设计史》复习资料大全(精)
《现代设计史》试题复习资料大全一、单项选择题（每题1分1、现代“工艺美术”运动的创始人是（ D 。
A、约翰·拉丝金B、格林兄弟C、弗兰克·赖特D、威廉·莫里斯2、美国流水别墅是现代建筑的典范之一，其设计者是( C 。
A、理查德·迈耶B、格林兄弟C、弗兰克·赖特D、菲利普·约翰逊3、20世纪法国巴黎地铁入口采用仿树枝、藤蔓青铜和海贝自然装饰风格的设计师是( B 。
A、阿尔封·穆卡B、赫克托·吉马德C、菲利普·斯塔克D、萨穆尔·宾4、比利时“新艺术运动”最杰出的设计家、设计理论家是（ A 。
A、凡·德·威尔德B、密斯·凡·洛德C、萨穆尔·宾D、安东尼·高迪5、被称为西班牙建筑史上的“鬼才",也是西班牙“年轻风格“的创造者是( A .A、安东尼·高迪B、约瑟夫·霍夫曼C、维克多·霍塔D、凡·德·威尔德6、“新艺术运动”时期的奥地利艺术家组织又叫（ B .A、年轻风格B、分离派C、格拉斯哥学派D、青年风格7、提出“少即是多”设计思想的是（ C 。
A、索托萨斯B、康定斯基C、密斯·凡·洛德D、文丘里8、提出“少即是烦”设计思想的是（ D 。
A、密斯·凡·洛德B、康定斯基C、索托萨斯D、文丘里9、英国的波普设计最早发端于（ D 。
A、绘画艺术B、家具设计C、建筑艺术D、时装服饰10、法国“装饰艺术运动”中，常采用重复动物和女性人体图案做装饰的玻璃设计师是( C 。
A、路易斯·苏B、朱利·勒鲁C、勒内·拉里克D、德·兰比卡11、英国迷尔超短裙的创始设计者是( B 。
A、玛丽莲·梦露B、玛丽·昆特C、阿伦·琼斯D、扎哈·哈迪德12、法国“装饰艺术运动”中，绘画方面最具代表性的女画家是（ A ,并创造了“波尔多派"。
现代设计史复习资料
1.工艺美术运动2.威廉莫里斯(红屋)(现代设计之父)3.约翰拉斯金(设计理论家,对莫里斯及工艺美术运动给予了很大的影响,著作<威尼斯的石头>等)4.1851年第一次国际工业博览会的展厅叫做水晶宫，由英国皇家园艺师约瑟夫·帕克斯顿设计。
该建筑的巨大意义在于它是世界上第一座钢铁玻璃结构的建筑。
5.工艺美术运动代表设计师:马克穆多\阿什比\查尔斯沃塞\德莱塞6.英国插图画家比亚兹莱受日本浮世绘版画和波斯细密画的影响，创作出如孔雀裙子等代表作。
7.新艺术运动8.朱利斯·谢列特是法国重要的海报设计家和平面设计家，在现代设计史上被称为现代海报之父。
9.阿尔丰斯穆卡 :使法国新艺术运动平面设计登峰造极的大师.10.穆卡风格:11.法国新艺术运动的中心有两个，一个在巴黎，巴黎新艺术风格的同名词又叫地铁风格，由设计师吉马德设计。
另一个中心在小城市南西，其家具设计的代表人物为埃米尔盖勒，代表作品《蝴蝶床》。
12.新艺术运动将设计与工艺最令人眼花缭乱的结合在一起的要属首饰设计师勒内拉里克，代表作品有《蜻蜓胸针》等。
美国新艺术运动的代表设计师则为蒂凡尼，他擅长设计玻璃制品特别是玻璃花瓶和玻璃台灯。
13.比利时新艺术运动的代表设计师为威尔德和维克多霍塔。
霍塔设计的布鲁塞尔的塔赛尔公寓，在室内装饰上充分显示了他的才华，是新艺术运动著名的室内设计作品。
14.高迪：西班牙新艺术运动代表设计史。
也是西班牙历史上最伟大的设计师。
代表作品：《米拉公寓》巴特罗公寓、吉尔公园、圣家族大教堂。
（高迪的建筑设计风格）15.奥地利的新艺术运动又称维也纳分离派。
代表人物：克里姆特。
霍夫曼。
（有棋盘霍夫曼的称呼）。
克里姆特的装饰绘画特征。
16.维也纳分离派中最重要的艺术家是克里姆特，核心人物则是霍夫曼。
17.英国新艺术运动：格拉斯哥四人小组。
麦金托什。
18.美国新艺术运动的代表人物：蒂凡尼。
擅长设计制作玻璃制品特别是玻璃花瓶和台灯。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
现代设计理论与方法复习资料
一、单选
1．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（ C ）
A．半正定 B．正定 C．半负定 D．负定
2.对约束优化问题，设计变量的选择（ C ）
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
3.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 C．罚函数法 D．共轭梯度法
4．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 B．单纯形法 C．拟牛顿法 D．变尺度法
5．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 B．充分条件 C．一般条件 D．充分必要条件
6.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
7.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．4，5，6 C．5，6，7 D．6，7，8
8.设备坐标系的维数一般为（ B ）
A．一维 B．二维 C三维 D．四维
9．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 ）
10．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
11．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 D．二项分布
12．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 D．无法确定
13.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 B．冗余系统 C．表决系统 D．非工作冗余系统
14.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 C．相等 D．不确定
15.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
16．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 C．杆单元 D．三角形单元
17．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
18．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 B．三个自由度 C．四个自由度 D．六个自由度
19．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
20．在平面应变问题中，沿轴线方向（ C ）
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
二、填空题
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、遗传算法是一种模拟生物进化过程的搜索算法。
6、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。
7、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。
8、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。
9、前馈型人工神经网络包括线性阈值单元组成的前馈网络、非线性单元组成的前馈网络输入层、隐层和输出层。
10、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.
三、简答题
1、试写出可靠性设计中常用的几种分布函数，并阐述威布尔分布三个参数的含义。
（1）常用分布函数分类：二项分布、泊松分布、指数分布、正态分布、对数正态分布、韦布尔分布。
（2）威布尔分布是用三个参数来描述，这三个参数分别是尺度参数η，形状参数m、位置参数γ。
a 、形状参数m 的大小决定威布尔分布的形状，当m>1，密度函数曲线呈单峰型，且随m 的减小峰高逐渐降低，当m=3.5时，接近正态分布；当m=1时，密度函数曲线就是指数分布的密度函数曲线；当m<1时，密度函数曲线渐进直线t=γ。
b 、随着η的减小，曲线由同一原点向右扩展，最大值减小。
c 、位置参数γ的大小反映了密度函数曲线起始点的位置在横坐标上的变化。
2、可靠性设计与静强度设计主要的区别？强度可靠性设计的主要思路是？
（1）主要区别：静强度设计是凭借经验给定安全系数，未准确考虑产品疲劳及偶然因素对强度的影响。
可靠性设计是基于强度大于应力的“概率分布规律”分析确定产品强度可靠性的。
（2）强度可靠性设计的主要思路：针对机械产品强度问题，基于可靠性理论，通过对载荷(应力)及强度概率分布规律的研究, 利用满足强度的概率来分析计算产品强度，控制失效概率而形成的设计方法。
四、应用题
1、某工厂生产甲、乙两种产品。
生产每种产品所需的材料、工时、电力和可获得的利润，以及能够提供的材料、工时和电力见下表。
试确定两种产品每天的产量，以使每天可能获得的利润最大。
f(x1,x2)表示，即 f(x1,x2)=60 x1+120x2
每天实际消耗的材料、工时和电力可分别用函数g1(x1,x2)、g2(x1,x2)和g3(x1,x2)表示，即
212132
12122
121154),(103),(49),(x x x x g x x x x g x x x x g +=+=+=
2、结合自身的工作或研究方向，谈谈你对现代设计理论与方法这门课程认识与体会。
（不少于800字）。