自考現代設計方法押題卷一及答案

02200

1、【單選題】機械產品的設計進程一般分為四個階段，以下列出的不是技術設計階段的內容

的是

給出原理參數

給出設計技術文件

A:

給出總裝圖

B:

給出造型圖

C:

D答:案：A

2、【單選題】產品設計包括創意設計和結構設計，以下軟件中主要用于結構設計的軟件是

PhotoShop

CATIA

A:

3DSMAX

B:

CorelDraw

C:

D答:案：B

解析：CATIA是一種主要用于結構設計的軟件。CATIA是由法國達索系統公司開發的一款

三維CAD/CAM/CAE軟件，它提供了廣泛的工具和功能，用于設計和分析產品的結構、外

觀、功能等方面。CATIA可以幫助工程師進行產品的建模、裝配、仿真和優化，以確保產

品的結構強度、穩定性和可靠性。因此，CATIA是一個非常適合進行產品結構設計的軟

件。

3、【單選題】以下設備中屬于CAD系統的輸入設備的是

圖形顯示器

打印機

A:

數字化儀

B:

U盤

C:

D答:案：C

解析：數字化儀是一種用于將實物物體或圖紙轉換為數字化數據的設備，它可以將實物物

體或圖紙上的點、線、曲面等幾何信息轉換為計算機可以識別和處理的數字化數據。數字

化儀通常用于CAD系統中，作為CAD系統的輸入設備之一。通過數字化儀，用戶可以將實

物物體或圖紙上的信息快速、準確地輸入到CAD系統中，以便進行后續的設計、編輯和分

析工作。因此，可以說數字化儀是CAD系統的輸入設備之一。

4、【單選題】對于CAD常用的數據處理方法：插值法和曲線擬合，以下說法正確的是

兩種方法構造的曲線都嚴格通過給定的數據點

兩種方法構造的曲線都不嚴格通過給定的數據點

A:

曲線擬合構造的曲線嚴格通過給定的數據點

B:

插值法構造的曲線嚴格通過給定的數據點

C:

答D:案：D

5、【單選題】對于齒輪的優化設計，以下設計變量的選擇不合適的是

模數和齒數作為設計變量

齒數和分度園直徑作為設計變量

A:

模數和分度園直徑作為設計變量

B:

模數、齒數和分度園直徑作為設計變量

C:

答D:案：D

6、【單選題】

平凡點

鞍點

A:

極小值點

B:

極大值點

C:

答D:案：C

7、【單選題】Powell法是以共軛方向作為搜索方向的算法，該種算法的收斂性為：

—次

二次

A:

三次

B:

四次

C:

答D:案：B

8、【單選題】以下方法中為求解有約束問題的間接方法的是

罰函數法

復合形法

A:

簡約梯度法

B:

牛頓法

C:

D:

答案：A

解析：罰函數法是一種常用的間接方法來求解有約束問題。在罰函數法中，將原始的有約

束問題轉化為無約束問題，通過引入罰函數來懲罰違反約束條件的解。罰函數法的基本思

想是在目標函數中加入一個罰項，使得違反約束條件的解在目標函數中有較大的值，從而

使得優化算法更傾向于找到滿足約束條件的解。具體而言，罰函數法通過將約束條件轉化

為罰項，將原始的有約束問題轉化為無約束問題。常見的罰函數包括線性罰函數、二次罰

函數和對數罰函數等。通過調整罰函數的參數，可以控制罰項的大小，從而平衡目標函數

和約束條件之間的關系。罰函數法的優點是可以將有約束問題轉化為無約束問題，利用現

有的無約束優化算法進行求解。然而，罰函數法也存在一些缺點，如對罰函數參數的選擇

敏感、可能導致局部最優解等。因此，在使用罰函數法求解有約束問題時，需要仔細選擇

罰函數和調整罰函數參數，以獲得較好的求解結果。

9、【單選題】一維桿單元的單元剛度矩陣為

2x2階矩陣

3x3階矩陣

A:

4x4階矩陣

B:

5x5階矩陣

C:

答D:案：A

解析：一維桿單元的單元剛度矩陣為2x2階矩陣。

10、【單選題】三角形單元的應變矩陣與以下因素有關的是

單元材料的彈性模量

單元的幾何性質

A:

單元材料的泊松比

B:

單元的受力情況

C:

答D:案：B

解析：三角形單元的應變矩陣與單元的幾何性質有關。在有限元分析中，三角形單元是常

用的離散化單元，用于將連續的物體或結構離散為有限個小單元，以便進行數值計算。三

角形單元的應變矩陣描述了單元內部的應變分布情況，它是由單元的幾何性質決定的。具

體而言，三角形單元的應變矩陣與單元的節點坐標、單元的面積以及單元的形狀函數有

關。形狀函數是描述單元內部的位移分布情況的函數，它是由單元的幾何性質決定的。形

狀函數與單元的節點坐標和單元的形狀有關。通過形狀函數，可以計算出單元內部各個點

的位移分量，從而得到應變分布情況。因此，三角形單元的應變矩陣與單元的幾何性質密

切相關，準確描述了單元內部的應變分布情況。在有限元分析中，準確的應變矩陣是計算

應力和變形等物理量的基礎，對于分析和設計具有重要意義。

11、【單選題】引入支承條件后，整體剛度矩陣不是一個

稀疏矩陣

帶狀矩陣

A:

奇異矩陣

B:

對稱矩陣

C:

答D:案：C

解析：引入支承條件后，整體剛度矩陣通常會變為一個奇異矩陣。在有限元分析中，支承

條件用于模擬結構的邊界條件，限制結構的自由度。這些支承條件可以是固定支承、彈簧

支承、滑動支承等。當引入支承條件后，整體剛度矩陣的某些行或列會被修改，以反映支

承條件對結構的影響。這些修改可能導致整體剛度矩陣的某些行或列變為全零，從而使整

體剛度矩陣成為一個奇異矩陣。奇異矩陣是指行列式為零的矩陣，它表示矩陣的某些行或

列之間存在線性相關性。在有限元分析中，奇異矩陣會導致求解線性方程組時出現問題，

例如無法求解唯一解或求解結果不準確等。為了解決奇異矩陣帶來的問題，通常需要進行

奇異值分解、正則化或使用其他技術來處理。此外，還可以通過調整支承條件或使用其他

數值方法來避免整體剛度矩陣成為奇異矩陣。

12、【單選題】平面四節點矩形單元的位移函數為雙線性函數，則其位移模式中的待定系數

的個數為

2個

4個

A:

6個

B:

8個

C:

答D:案：D

13、【單選題】以下分布函數是用來描述離散型隨機變量分布的分布函數為

泊松分布

威布爾分布

A:

指數分布

B:

正態分布

C:

答D:案：A

解析：泊松分布的分布函數是一種統計與概率學里常見到的離散概率分布，由法國數學家

西莫恩·德尼·泊松在1838年時發表。

14、【單選題】零件的強度和應力均服從正態分

布,則計算可靠度系數μ的聯

接方程為

A:

B:

C:

答D:案：B

15、【單選題】對串聯系統和并聯系統都可以提高其可靠度的方法為

增加系統組成元件的數目

減少系統組成元件的數目

A:

提高元件的可靠度

B:

增大元件的失效率

C:

答D:案：C

解析：對串聯系統和并聯系統都可以提高其可靠度的方法為提高元件的可靠度。

16、【單選題】對于串聯系統，系統的可靠度為Rs（t），各子系統的可靠度相同，為R

（t），按等同原則分配可靠度，子系統的可靠度為

A:

B:

C:

答D:案：D

17、【多選題】以下變換矩陣為二維圖形基本變換矩陣的是

A:

B:

C:

D:

答E:案：ABCDE

18、【多選題】對于0.618法，以下說法正確的是

每次迭代其區間縮短率相等

每次迭代其區間縮短率不相等

A:

計算過程中需要用到目標函數的導數

B:

迭代計算簡單，應用方便

C:

計算過程中不需要用到目標函數的導數

D:

答E:案：ADE

19、【多選題】對于三角形單元，單元的剛度矩陣與以下因素有關的是

單元的幾何形狀

單元的大小

A:

單元的材料

B:

單元的位移模式

C:

D:

單元的受力

答E:案：ABCD

20、【多選題】以下的可靠性特征童中是可靠性特征量中最基本的特征量的是

可靠度R(t)

失效率λ(t)

A:

失效概率F(t)

B:

可靠壽命t(R)

C:

失效概率密度f(t)

D:

答E:案：ABCE

21、【問答題】在處理設計問題時，可將思維過程分為分析、綜合、_________和決策四個

部分。

答案：評價

22、【問答題】CAD系統按照其運行方式分為交互式系統、自動化系統、________系統和智

能型系統。

答案：檢索型

23、【問答題】根據約束的性質不同,約束分為邊界約束和________約束。

答案：性能

24、【問答題】若有兩個n維向量s1和s2滿足________的關系時，則稱向量s1和s2對

于n×n階實對稱正定矩陣A共軛。

答案：

25、【問答題】對于彈性力學問題,根據基本未知量的選法不同，有三種不同的解題方法，

即位移法，應力法和________.

答案：混合法

26、【問答題】單元位移模式必須在單元內連續，并且兩相鄰單元間的位移必須________。

答案：協調

27、【問答題】失效率曲線反映了產品整個壽命期的失效率情況，分為三個階段，即早期失

效期、偶然失效期和________失效期。

答案：損耗

28、【問答題】當應力和強度均服從正態分布，且應力和強度的均值相等，即μs=μr，此

時失效概率為F=_____________.

答案：50%

29、【問答題】29簡述數據結構的主要內容。

答案：數據結構就是要建立數據之間的關系，即數據的結構化，包括數據的邏輯結構和數

據的存儲結構。（3分）數據結構的主要內容：①數據元素之間的邏輯關系，即數據的邏

輯結構。（1分）②數據元素及其關系在計算機存儲器中的存儲方式，即數據的存儲結

構，也稱為數據的物理結構。（1分）

30、【問答題】目標函數F（x）受制于約束條件

寫出梯度形式的庫恩_塔克條

件,并說明其幾何意義。

答案：

31、【問答題】簡要解釋彈性力學中的三個主要物理量:載荷、應力和應變的意義。

答案：載荷：外界作用在彈性體上的力，也稱為外力，包括體力、面力和集中力。（2

分）應力：彈性體受載荷作用時，內部將產生內力，彈性體某個載面單位面積上的內力稱

為應力，反映了內力在界面上的分布密度。（2分）應變：彈性體在外力作用下將產生變

形，微分體各棱邊的長度和夾角將發生相應變化，各棱邊單位長度的伸縮量稱為正應變，

各棱邊之間夾角的改變稱為切應變。<>（2分）

32、【問答題】簡述可靠性在工程領域的主要應用。

答案：可靠性在工程領域中的主要應用有三個方面：①可靠性設計：包括設計方案的分

析，對比與評價，必要時也包括可靠性試驗，生產制造中的質量控制設計及使用維修規程

的設計等。（2分）②可靠性分析：主要指失效分析，也包括必要的可靠性試驗和故障分

析。（2分）③可靠性數學：這是數理統計方法在開展可靠性工作中發展起來的一個數學

分支。<>（2分）

33、【問答題】用梯度法求目標函數

的最小值。初始點

終止迭代準則為梯度準則ε=

3（計算過程中保留兩位小數）

答案：

34、【問答題】如圖示，邊長為1米,厚度為1厘米的正方形板，其上邊中點處受到20KN

力的作用,力的方向垂直向下。采用三角形單元進行有限元分析，節點、單元及局部碼、

總碼如圖示，節點1、2為簡支。單元①、②的剛度矩陣相同，為

引入支承條件，寫出平衡方

程。

答案：

自考現代設計方法押題卷二及答案

02200

1、【單選題】產品的設計類型中有一種設計是在總的工作原理保持不變的情況下，對已有產

品進行局部變更，以提高產品的性能和質量，該類設計為：

開發性設計

適應性設計

A:

變參數設計

B:

原型設計

C:

D答:案：B

解析：適應性設計是指在總的方案原理基本保持不變的情況下，對現有產品進行局部更

改，或用微電子技術代替原有的機械結構或為了進行微電子控制對機械結構進行局部適應

性設計。

2、【單選題】CAD系統的主要功能有許多，其中一種功能是CAD系統的基本功能，為產品的

設計和制造提供基本的幾何數據。該功能為：

產品的幾何建模

產品模型的工程分析

A:

工程圖樣繪制

B:

工程數據管理

C:

D答:案：A

解析：CAD系統的基本功能之一是提供產品的幾何建模，為產品的設計和制造提供基本的

幾何數據。幾何建模是CAD系統中最基本的功能之一，它允許用戶創建、編輯和操縱幾何

形狀，以構建產品的三維模型。通過幾何建模，用戶可以在CAD系統中創建各種形狀，如

線段、圓、矩形、曲線等，并將它們組合成復雜的幾何體，如立方體、圓柱體、球體等。

CAD系統的幾何建模功能通常提供了豐富的繪圖工具和操作命令，使用戶能夠精確地繪制

和編輯幾何形狀。用戶可以通過繪制、拉伸、旋轉、縮放、修剪等操作來創建和修改幾何

體，以滿足產品設計的要求。幾何建模不僅僅是為了可視化產品的外觀，還為后續的工程

分析、制造和裝配提供了基礎。通過幾何建模，CAD系統可以生成產品的三維模型，包括

幾何尺寸、形狀、位置等信息，為產品的設計、工程分析、制造和裝配等提供基本的幾何

數據。總而言之，CAD系統的幾何建模功能是其基本功能之一，它為產品的設計和制造提

供了基本的幾何數據，為后續的工程分析和制造過程提供了基礎。

3、【單選題】在數據的邏輯結構中，結構的節點之間存在多對多的關系，每個節點的前驅節

點和后繼節點的個數可以是任意的，則該種邏輯結構為：

集合

線性結構

A:

樹形結構

B:

圖形結構

C:

答D:案：D

解析：在數據的邏輯結構D=(KR)中，如果K中結點對于關系R的前趨和后繼的個數不加限

制，即僅含一種任意的關系，則稱這種數據結構為圖形結構。

4、【單選題】

比例變換

錯切變換

A:

對稱變換

B:

平移變換

C:

答D:案：D

5、【單選題】函數F（x）=（x（下標1）-4）2+（x（下標2）+1）2在點x=（2，2）（上

標T）點的梯度為：

A:

B:

C:

答D:案：A

6、【單選題】用一維搜索方法求函數F（x）=x（下標2）-3x+6的極值點，初始區間為[0，

4]，選取x（下標1）=1和x（下標2）=3，則縮小后的區間為：

[0，3]

[1，4]

A:

[1，3]

B:

[3，4]

C:

答D:案：A

7、【單選題】無約束問題的牛頓法是一種從某個初始點出發迭代逼近最優點的方法，在迭代

過程中，其迭代的步長

逐步減小

不變

A:

逐步增大

B:

不確定

C:

答D:案：B

8、【單選題】求解有約束問題的復合形法，對于n維問題，為了克服迭代過程中產生退化，

則復合形頂點數不能小于

n個

n+1個

A:

n+2個

B:

2n個

C:

答D:案：B

9、【單選題】在彈性力學基本方程中，它是用來描述應力和體力之問的相互關系的方程，該

方程為：

平衡方程

幾何方程

A:

物理方程

B:

結構方程

C:

答D:案：A

解析：平衡方程是在解決工程實際問題中，通過對力的分析，建立起來的力的數學解析表

達式，是工程實際中對受力情況的一種定量分析方法。

10、【單選題】平面三角形單元的單元剛度矩陣的階數為

3×3階矩陣

4×4階矩陣

A:

5×5階矩陣

B:

6×6階矩陣

C:

答D:案：D

解析：對于平面三角形單元，其單元剛度矩陣的階數為6×6階矩陣。平面三角形單元是

一種常用的有限元單元，用于模擬平面結構中的三角形區域。它通常由三個節點組成，每

個節點有兩個自由度（水平和垂直方向的位移），因此總共有6個自由度。單元剛度矩陣

是用來描述單元內部的剛度特性的矩陣。對于平面三角形單元而言，其單元剛度矩陣的階

數與自由度的個數相對應，即為6×6階矩陣。單元剛度矩陣的具體形式和計算方法會根

據具體的有限元理論和單元類型而有所不同。一般來說，單元剛度矩陣的元素是通過對單

元內部的形狀函數、材料特性和積分計算等進行數值計算得到的。在有限元分析中，通過

將單元剛度矩陣與全局剛度矩陣進行組裝，可以得到整個結構的剛度矩陣。然后，通過求

解結構的位移和力的關系，可以得到結構的響應和應力分布等信息。

11、【單選題】彈性力學平面問題的四節點矩形單元，單元位移函數采用雙線性函數，則位

移函數中包含的待定常數的個數為：

2個

4個

A:

6個

B:

8個

C:

答D:案：D

12、【單選題】三角形單元的單元應變與單元節點的位移關系為ε=BΔ（上標（e）），B為

應變矩陣，B與以下有關的因素為：

單元的材料

單元的幾何性質

A:

單元的作用力

B:

單元的密度

C:

答D:案：B

13、【單選題】用來描述產品整個壽命期的失效情況的浴盆曲線，其中間部分表明產品的

早期失效期

偶然失效期

A:

B:

耗損失效期

晚期失效期

C:

答D:案：B

解析：偶然失效期是產品的正常工作時期,此時產品的失效是隨機的,失效率基本是一常

數。這一階段的失效是不能預測的,事前更換元件也是無效的。

14、【單選題】根據強度——應力干涉理論，干涉區表示：

產品能正常工作

部分產品能正常工作

A:

產品不能正常工作

B:

與產品能否正常工作無關

C:

答D:案：C

解析：根據強度——應力干涉理論，干涉區表示產品不能正常工作。

15、【單選題】由n個元件組成的串聯系統，每個元件的可靠度為R（下標i），則系統的

可靠度為：

A:

B:

C:

答D:案：A

16、【單選題】對于2/3表決系統，系統能正常工作的情況有

1種

2種

A:

3種

B:

4種

C:

答D:案：D

解析：對于2/3表決系統，系統能正常工作的情況有4種。1.全體成員都參與投票，并

且有超過2/3的成員投票贊成。這是最常見的情況，系統能夠正常工作。2.全體成員都

參與投票，并且有超過1/3的成員投票反對。雖然沒有超過2/3的成員投票贊成，但是沒

有超過1/3的成員投票反對，系統仍然能夠正常工作。3.部分成員參與投票，但是有超

過2/3的參與成員投票贊成。即使沒有全體成員參與投票，只要有超過2/3的參與成員投

票贊成，系統仍然能夠正常工作。4.部分成員參與投票，但是有超過1/3的參與成員投

票反對。即使沒有全體成員參與投票，只要沒有超過1/3的參與成員投票反對，系統仍然

能夠正常工作。這些情況下，系統能夠正常工作是因為2/3表決系統的設計要求是需要超

過2/3的成員投票贊成才能通過決議。只要滿足這個要求，系統就能夠正常運行。

17、【多選題】以下軟件屬于系統軟件的是

MS-DOS

AutoCAD

A:

VisualBasic

B:

SolidWorks

C:

os／2

D:

答E:案：ACE

18、【多選題】

g（下標1）（x）為起作用約束

g（下標2）（x）為起作用約束

A:

g（下標3）（x）為起作用約束

B:

g（下標1）（x），g（下標2）（x），g（下標3）（x）都為起作用約束

C:

g（下標1）（x），g（下標2）（x），g（下標3）（x）都為不起作用約束

D:

答E:案：AB

19、【多選題】結構的整體剛度矩陣，在引入支承條件后是一個

對角矩陣

稀疏矩陣

A:

帶狀矩陣

B:

對稱矩陣

C:

奇異矩陣

D:

答E:案：BCD

20、【多選題】常用的分布函數有兩類，一類是用來描述離散型隨機變量的分布的，另一類

是用來描述連續型隨機變量分布的，以下的分布是用來描述連續型隨機變量分布的分布函數

為：

泊松分布

正態分布

A:

指數分布

B:

C:

威布爾分布

對數分布

D:

答E:案：BCDE

21、【問答題】簡述產品設計進程的四個階段及主要內容。

答案：產品設計進程的四個階段為：產品規劃階段，原理方案設計階段，技術設計階段和

施工設計階段。（2分）（1）產品規劃階段；進行待開發產品的微求分析，市場預利，

可行性分析確定設計參數和約束條件，提出詳細設計任務書。（2）原理方案設計階

段：在功能分析的基礎上待出較理想的功能原理方案，給出原理參數，得出產品的原理方

案設計圖。（3）技術設計階段：將原理方案具體化為裝置及零件的合理結構。得到產

品結構設計技術文件、總裝圖和造型圖。（4）施工設計階段：將技術設計的結果變成

施工的技術條件。

22、【問答題】簡述圖形參數化的原理及實現方法。

答案：圖形參數化是指對于幾何形狀相似的圖形，定義-組參數與主要的形狀尺寸相對

應，當賦于參數不同的數值時，可獲得大小不同，但形狀類似的圖形。實現方法有兩

種。（1）編程實現：以零件的結構尺寸為參數，圖形結構的拓樸關系和幾何約束關系

體現在程序的內部語句里。（2）非編程實現：應用功能軟件里的參數化功能，通過人

工或自動添加尺寸約束和關系約束，由圖形的拓樸關系和幾何約束關系確定形狀結構，通

過尺寸數值約束圖形各部分結構的大小。

23、【問答題】簡述目標函數等值線的主要性質。

答案：（1）若目標函數是連續函數，則等值線不會在定義域內中斷。（2）有中心的等

值線管，其中心即是函數的極值點。（3）等值線距離的疏密表示其函數值變化的快

慢。

24、【問答題】有限元分析時，非節點載荷為什么要向節點移置?移置的原則是什么?

答案：按照有限元方法的假設，作用在結構上的力必須是節點載荷，而作用在結構上的真

實載荷又常常不是作用在節點上，所以需要向節點移置，將非節點載荷化為等效節點載

荷。移置的原則為等效原則，作用在結構上的非節點載荷與移置到節點上的節點載荷，

它們在單元的任何虛位移上所做的功應相等。

25、【問答題】

答案：

26、【問答題】

答案：

27、【填空題】設計方法學是研究產品設計規律、_____及設計中思維和工作方法的一門綜

合性學科。

答案：設計程序

28、【填空題】在進行CAD作業過程中，設計資料的常用處理方法有程序化處理方法，文件

化處理方法和_____處理方法。

答案：數據庫

29、【填空題】如果函數F（x）在其定義域內具有連續二階導數，且其Hessian矩陣處處

_____，則該函數F（X）為一凸函數。

答案：半正定

30、【填空題】在進行優化設計時，常用的迭代終止準則有點距準則，函數值下降準則和

_____。

答案：梯度準則

31、【填空題】有限元法的基本思想可以歸納為兩個方面：一是離散，二是_____。

答案：分片插值

32、【填空題】單元剛度矩陣計算完成后，在進行整體剛度矩陣組集時，按單元編號“對號

入座”的組集方法稱為_____。

答案：直接剛度法

33、【填空題】失效率又稱為故障率，它反映了t時刻產品失效的速度，也稱為_____失效

率。

答案：瞬時

34、【填空題】系統的可靠度分配按分配原則不同，常用的分配方法有等同分配法，加權分

配法和_____分配法。

答案：動態規劃最優

自考現代設計方法押題卷三及答案

02200

1、【單選題】數據的存儲不要求邏輯上相鄰的節點在物理存儲位置上也相鄰，節點間的邏輯

關系由附加的指針字段表示。該種存儲方式為

順序存儲

鏈式存儲

A:

索引存儲

B:

哈希存儲

C:

D答:案：B

解析：鏈式存儲結構，又叫鏈接存儲結構。在計算機中用一組任意的存儲單元存儲線性表

的數據元素(這組存儲單元可以是連續的,也可以是不連續的)。

2、【單選題】采用拋物線插值方法計算x處的函數值，

則合理的插值節點的選點為

A:

B:

C:

答D:案：B

3、【單選題】變換矩陣可以

使平面圖形產生錯切變換，圖形的錯切方向為

沿x軸正方向

沿x軸負方向

A:

沿y軸正方向

B:

沿y軸負方向

C:

答D:案：B

4、【單選題】標志著CAD技術誕生的系統為

SketchPad系統

Turnkey系統

A:

AutoCAD系統

B:

UGxx系統

C:

答D:案：A

解析：1963年美國麻省理工學院林肯實驗室的I.E.Sutherland開發成功了Sketchpad系

統,標志著CAD技術的誕生。

5、【單選題】關于函數的等值線，以下說法不正確的是

目標函數是連續函數，則等值線不會在定義域內中斷

有中心的等值線簇一定有極值點

A:

函數的等值線密集表示其函數值變化快

B:

函數的等值線稀疏表示其函數值變化快

C:

D:

答案：C

6、【單選題】函數方向上的

方向導數為

A:

10

B:

C:

答D:案：D

7、【單選題】

負定

半負定

A:

半正定

B:

正定

C:

答D:案：D

8、【單選題】內點罰函數的懲罰因子是一個

遞減的負序列

遞增的負序列

A:

B:

遞減的正序列

遞增的正序列

C:

答D:案：C

解析：內點罰函數的懲罰因子是一個遞減的正序列。

9、【單選題】用有限元方法分析實際問題，以下問題屬于瞬態問題的是

齒輪的應力集中問題

機床的固有頻率問題

A:

汽車運動過程中的強度問題

B:

壓桿的穩定性問題

C:

答D:案：C

10、【單選題】對于一個單元體，在某個截面上的獨立的應力分量的個數為

1個

2個

A:

3個

B:

4個

C:

答D:案：C

解析：對于一個單元體，在某個截面上的獨立的應力分量的個數為3個。在三維空間中，

一個單元體的應力狀態可以由一個3×3的應力張量表示。應力張量的每個分量代表了在

不同方向上的應力值。然而，在某個截面上，由于截面的幾何特性，應力分量之間存在一

定的關系。根據平衡條件和截面的幾何形狀，可以推導出在某個截面上的應力分量之間的

關系。根據平衡條件，對于一個平面截面，只有三個獨立的應力分量是獨立的，其他的應

力分量可以通過這三個獨立的應力分量計算得到。這三個獨立的應力分量通常被選擇為正

應力分量，即截面上的法向應力和兩個切向應力。因此，在某個截面上，獨立的應力分量

的個數為3個。這意味著只需要知道這三個獨立的應力分量，就可以計算出截面上的其他

應力分量。這對于截面的應力分析和設計是非常有用的。

11、【單選題】對某結構進行有限元分析，劃分單元及節點，編號后，整個結構相鄰節點編

號的最大差.值為4，則整體剛度矩陣的半帶寬為

4

6

A:

8

B:

10

C:

答D:案：D

12、【單選題】對一薄板進行有限元分析，采用三角形單元，其中節點5既屬于單元2,

又屬于單元3，

K<>55=5

K<>55=2

A:

K<>55=10

B:

K<>55=7

C:

答D:案：D

13、【單選題】二項分布的可靠度函數為

等式右邊展開后第一項表示.

設備失效概率的臺數為

0臺設備

1臺設備

A:

N-1臺設備

B:

N臺設備

C:

答D:案：A

14、【單選題】以下方法中不能提高并聯系統可靠度的方法是

增加組成元件的數目

減小組成元件的數目

A:

降低元件的失效率

B:

提高元件的可靠度

C:

答D:案：B

15、【單選題】當傳統設計時的安全系數n<l時，以下說法正確的是

零件的失效率F<50%

零件的失效率F=50%

A:

零件的失效率F>50%

B:

零件100%失效

C:

答D:案：C

16、【單選題】隨機變量x，y,z服從正態分布，其均值和標準差分別為

A:

B:

C:

答D:案：C

17、【多選題】以下列出的設備中屬于CAD系統的輸入設備的是

鍵盤

圖形掃描儀

A:

打印機

B:

三座標測量儀

C:

移動硬盤

D:

答E:案：ABD

18、【多選題】對于函數以

下列出的點中，是函數的極值點的是

(1,0)

(1,2)

A:

(3,0)

B:

(3,2)

C:

(2,3)

D:

答E:案：AD

19、【多選題】采用桿單元對一維桿件進行有限元分析，單元剛度矩陣與以下因素有關的是

材料的彈性模量

材料的泊松比

A:

單元的橫截面積

B:

單元的長度

C:

單元的作用力

D:

答E:案：ACD

20、【多選題】常用的分布函數可分為描述離散隨機變量分布和描述連續隨機變量分布的分

布函數兩類，以下函數是用來描述離散隨機變量分布的分布函數是

正態分布

二項分布

A:

指數分布

B:

泊松分布

C:

對數分布

D:

答E:案：BD

21、【問答題】產品設計進程一般分為產品規劃，原理方案設計、技術設計和___________

四個階段。

答案：施工設計

22、【問答題】CAD系統的主要功能有產品幾何建模，產品模型的工程分析，____________

和工程數據管理。

答案：工程圖樣繪制

23、【問答題】優化設計數學模型的三要素為設計變量,__________和約束條件。

答案：目標函數

24、【問答題】庫恩一塔克條件的幾何意義是在約束極小值點處，函數的負梯度一定能表示

成所有起作用約束在該點梯度的__________.

答案：非負線性組合

25、【問答題】有限元方法解決的實際問題主要分為三類:穩態問題、______________問

題、瞬態問題。

答案：特征值

26、【問答題】靜力等效原則指原來作用在單元上的載荷與移置到節點上的載荷，它們在單

元上任何___________上所做的虛功應相等。

答案：虛位移

27、【問答題】當產品工作到中位壽命時將有半數失效，此時產品的可靠度為_________。

答案：0.5

28、【問答題】零件的強度和應力的分布均服從指數分布，其失效率分別為，則根據強度

一應力干涉理論，此時零件的可靠度為R=_____________。

答案：

29、【問答題】簡述按系統功能分類，CAD系統有哪些類型及其特點。

答案：（1）通用系統：適應面廣，能滿足一般設計工作的需要。系統的功能全面，能夠

用于各種類型的產品設計，但對企業具有顯著特點的系列產品進行設計時，效率相對較

低。（3分）（2）專用系統：針對某個或某類產品設計開發的系統，其適應面很窄，但是

設計效率比較高。（3分）

30、【問答題】簡述常用的三種迭代終止準則。

答案：（1）點距準則：當相鄰兩設計點移動距離已達到充分小時，迭代終止。（2分）

（2）函數值下降準則：當相鄰兩個搜索點的閑數值下降最充分小時，迭代終止。（2分）

31、【問答題】對位移模式有哪些要求？

答案：①位移模式必須在單元內連續，并且兩相鄰單元之間的位移必須協調。（2分）②

位移模式必須包含單元的剛體位移。（2分）③位移模式必須包含單元的常應變狀態。（2

分）

32、【問答題】簡述三參數威布爾分布中三個參數對其分布的影響。

答案：①β為形狀參數，它影響分布曲線的形狀，其值不同曲線形狀不同。（2分）②η

為尺度參數，它起放大或縮小x標尺的作用，不影響分布曲線形狀。（2分）

33、【問答題】將下列數據擬合成y=a0+a1x形式的經驗公式。

答案：

34、【問答題】用黃金分割法求一元函數

的極小值點。初始區間為[a，

b]=[-5,5]，進行一輪迭代。

答案：

自考現代設計方法押題卷四及答案

02200

1、【單選題】多種多樣的圖形輸出裝置，按其輸出的最基本圖素類型可分為兩類，以下設備

中是以矢量圖素為最基本圖素的設備為

光柵掃描顯示器

噴墨打印機

A:

筆式繪圖儀

B:

掃描儀

C:

D答:案：C

解析：多種多樣的圖形輸出裝置可以根據其輸出的最基本圖素類型分為兩類：矢量圖形輸

出裝置和位圖圖形輸出裝置。筆式繪圖儀是一種矢量圖形輸出裝置，它以矢量圖素為最基

本圖素進行輸出。矢量圖素是由幾何圖形的基本元素（如點、線段、圓弧等）組成的，通

過控制繪圖儀的筆頭移動和繪制路徑，可以繪制出精確的幾何圖形。由于矢量圖素是基于

數學公式描述的，所以可以無損地進行縮放和旋轉等操作，圖像質量不會受到像素化的影

響。相比之下，位圖圖形輸出裝置以位圖圖素為最基本圖素進行輸出。位圖圖素是由像素

點組成的，每個像素點都有自己的顏色和位置信息。位圖圖素是基于像素點的陣列描述

的，所以在縮放和旋轉等操作時，會出現像素化的現象，圖像質量可能會受到影響。總的

來說，筆式繪圖儀作為一種矢量圖形輸出裝置，可以輸出精確的幾何圖形，適用于需要高

精度和可縮放性的應用，如CAD繪圖、技術繪圖等。而位圖圖形輸出裝置適用于需要表現

豐富的圖像和色彩的應用，如圖像處理、游戲圖形等。

2、【單選題】CAD的支撐軟件從功能上可以分為三類，以下軟件中是用來解決工程分析問題

的軟件是

GKS程序包

CADKEY軟件

A:

Pre-Engineer軟件

B:

ADINA軟件

C:

D答:案：D

3、【單選題】在組織文件時，在每個記錄項上增設一個指針，指向下一個記錄的存儲地址，

以該種形式組織的文件屬于

順序文件

多重鏈表文件

A:

索引文件

B:

倒排文件

C:

D:

答案：B

解析：在組織文件時，如果在每個記錄項上增設一個指針，指向下一個記錄的存儲地址，

以此形式組織的文件屬于多重鏈表文件。多重鏈表文件是一種文件組織方式，它使用鏈表

的概念將記錄項連接在一起。每個記錄項包含一個指針，指向下一個記錄的存儲地址，從

而形成一個鏈表。通過這種方式，可以在文件中輕松地插入、刪除和查找記錄。在多重鏈

表文件中，每個記錄項都有一個指針字段，用于存儲下一個記錄的存儲地址。通過這些指

針，可以按照特定的順序遍歷文件中的記錄。例如，可以從第一個記錄開始，通過指針字

段找到下一個記錄，然后再通過下一個記錄的指針字段找到下一個記錄，以此類推。多重

鏈表文件的優點是可以快速地插入和刪除記錄，因為只需要修改相鄰記錄的指針字段即

可。同時，它也支持按照特定的順序遍歷記錄，方便進行查找和排序操作。然而，多重鏈

表文件也有一些缺點。首先，由于每個記錄項都需要額外的指針字段，會增加文件的存儲

空間。其次，由于記錄項之間的連接是通過指針實現的，如果指針出現錯誤或損壞，可能

會導致鏈表斷裂，影響文件的完整性。

4、【單選題】以下二維圖形變換矩陣中，是錯切變換矩陣的是

A:

B:

C:

答D:案：A

5、【單選題】有約束優化問題中的約束條件既可以是等式約束，也可以是不等式約束，對于

一個問題的等式約束數要求

小于設計變量數

等于設計變量數

A:

大于設計變量數

B:

大于等于設計變量數

C:

答D:案：A

6、【單選題】對于約束最小化問題，庫恩一塔克條件的幾何意義為:起作用約束的梯度矢量

在設計空間中構成一個錐體，目標函數的

梯度位于該錐體內

梯度和負梯度都位于該錐體內

A:

負梯度位于該錐體內

B:

負梯度位于該錐體外

C:

答D:案：C

解析：庫恩-塔克條件的幾何意義是，約束最小化問題的可行解必須滿足兩個條件：一是

目標函數的負梯度不能指向約束梯度的方向，二是約束梯度的線性組合不能指向目標函數

的負梯度的方向。這兩個條件可以用幾何上的解釋來理解。首先，約束最小化問題的可行

解可以看作是設計空間中的一個點。起作用約束的梯度矢量可以看作是從該點出發的一些

向量，它們構成了一個錐體。這個錐體的頂點是可行解點，錐體的邊界是由約束梯度矢量

構成的。其次，目標函數的負梯度可以看作是一個指向最小值的方向。庫恩-塔克條件要

求目標函數的負梯度位于錐體內部，即目標函數的最小值方向不能與約束梯度的方向重

合。綜上所述，庫恩-塔克條件的幾何意義是，在約束最小化問題中，可行解點的約束梯

度構成了一個錐體，而目標函數的負梯度必須位于該錐體內部，以保證可行解點的優化方

向不與約束梯度的方向重合。

7、【單選題】在〔a，b〕區間內選取a1點和b1點，且a1F（b1），則應該舍棄的區間為

A:

B:

〔b1，b〕

C:

答D:案：D

8、【單選題】用Powell法求解無約束優化問題，在求解過程中用到

梯度方向和座標方向

座標方向和共軛方向

A:

共軛方向和梯度方向

B:

梯度方向，共軛方向和座標方向

C:

答D:案：B

解析：用Powell法求解無約束優化問題，在求解過程中用到座標方向和共軛方向。

9、【單選題】平面三角形單元在整體座標系下的單元剛度矩陣為

2x2階矩陣

3x3階矩陣

A:

4x4階矩陣

B:

6x6階矩陣

C:

答D:案：D

解析：平面三角形單元在整體座標系下的單元剛度矩陣為6x6階矩陣。

10、【單選題】單元剛度矩陣中的元素K稱為單元剛度系數，它表示

在節點j處產生單位位移時，在節點i處引起的載荷

在節點j處產生單位位移時，在節點j處引起的載荷

A:

在節點i處產生單位位移時，在節點i處引起的載荷

B:

在節點i處產生單位位移時，在節點j處引起的載荷

C:

答D:案：A

解析：單元剛度矩陣中的元素K稱為單元剛度系數，它表示在節點j處產生單位位移時，

在節點i處引起的載荷。

11、【單選題】采用某種單元對結構進行有限元分析，單元的剛度矩陣階數的大小由

節點數量決定

節點數量與單元類型決定

A:

單元類型和單元數量決定

B:

單元數量決定

C:

答D:案：B

解析：采用一種單元對結構進行有限元分析時,在未引入支撐條件前,總體剛度矩陣的階數

由單元類型和【節點數目】決定。

12、【單選題】平面問題的彈性矩陣與以下材料特性有關的是

密度

許用應力

A:

泊松比

B:

韌性

C:

答D:案：C

解析：平面問題的彈性矩陣與材料的(彈性模量及泊松比都有關)。

13、【單選題】威布爾分布為三參數分布，形狀參數m和位置參數γ取不同值時,可蛻變為

其它分布函數，如果要使其蛻變為指數分布，需要

A:

B:

C:

答D:案：A

14、【單選題】某系統由5臺相同設備組成，每臺設備的可靠度為0.8,只要不超過1臺設備

發生故障系統就可以正常工作，則系統的可靠度為

0.2048

0.32768

A:

0.4096

B:

0.73728

C:

答D:案：D

15、【單選題】在材料手冊中給出某材料的抗拉強度為ak=680~710MPa，則應用3<r原則

可知該材料抗拉強度的標準差為

5MPa

15MPa

A:

30MPa

B:

60MPa

C:

答D:案：A

16、【單選題】由三個相同元件組成的下列系統中，可靠度最高的是

串聯系統

并聯系統

A:

混聯系統

B:

2/3表決系統

C:

答D:案：B

解析：在由三個相同元件組成的系統中，可靠度最高的是并聯系統。并聯系統是一種系統

配置，其中多個元件以并行的方式連接在一起，只要其中一個元件正常工作，整個系統就

能正常工作。在并聯系統中，系統的可靠度取決于所有元件中最可靠的那個元件。對于由

三個相同元件組成的系統，如果采用并聯系統的配置，只要其中一個元件正常工作，整個

系統就能正常工作。因此，并聯系統的可靠度是三個元件中最可靠的那個元件的可靠度。

相比之下，串聯系統是另一種系統配置，其中多個元件以串行的方式連接在一起，只有所

有元件都正常工作，整個系統才能正常工作。在串聯系統中，系統的可靠度取決于所有元

件的可靠度之積。由于并聯系統只需要一個元件正常工作，就能保證整個系統的正常運

行，所以在由三個相同元件組成的系統中，采用并聯系統的可靠度最高。而串聯系統則需

要所有三個元件都正常工作，因此其可靠度相對較低。

17、【多選題】CAD作業一般采用人機交互方式工作，人與計算機各自充分發揮各自的特

長，在以下工作中計算機比較具有優勢的工作為

信息存儲

分析與計算

A:

設計策略確定

B:

圖形作圖

C:

文字處理

D:

答E:案：ABDE

18、【多選題】以下函數中，有極大值的函數為

A:

B:

C:

D:

答E:案：ACE

19、【多選題】—結構為對稱結構，則結構的以下條件必須對稱的是

幾何形狀

尺寸

A:

B:

載荷

約束條件

C:

材料特性

D:

答E:案：ABCDE

20、【多選題】具有置信度的可靠度才真正有實用價值，要提高具有置信度的可靠度，可以

采取

提高可靠性系數

增加應力樣本的容量

A:

減小強度樣本的容量

B:

增大強度均值和標準差

C:

減小應力的均值

D:

答E:案：ABE

21、【問答題】圖形顯示設備是圖形系統和CAD系統中必不可少的人機交互和圖形顯示的窗

口，它包括圖形________和圖形顯示器。

答案：適配器

22、【問答題】圖形變換中的基本變換是以___________為變換中心的簡單變換。

答案：坐標原點

23、【問答題】復合形法對初始復合形K個頂點的基本要求是:每個頂點都在可行域內，且

在K個頂點中至少有n+1個點的向量是________的，其中n+l?k?2n。

答案：線性無關

24、【問答題】研究固體力學或結構力學的特征值問題，需要求出結構的自然頻率以及相應

的________。

答案：振型

25、【問答題】有限元分析時，位移模式的選擇必須保證位移模式在單元內連續，并且兩相

鄰單元間的位移必須___________。

答案：協調

26、【問答題】在可靠性設計中，指數分布是一種重要分布，適合失效率為_______的情

況。

答案：常數

27、【問答題】在可靠性設計中的并聯模型中，有兩種模型形式，一種為_____系統，另一

種為表決系統。

答案：冗余

28、【問答題】由5個相同元件組成的串聯系統，要求其可靠度在0.95以上，則每個元件

的可靠度不能小于________。（保留五位小數）

答案：0.98979

29、【問答題】簡述參數化幾何建模的原理及特點。

答案：參數化幾何建模是一種利用零件或產品在形狀上的相似性，以基本參數作為變量，

編制相應的程序或通過系統提供的功能來定義圖形的方法，程序運行時，輸入參數后自動

繪圖。（4分）特點:工作效率高，編程方式的參數化幾何建模要求的工作量大，通過合理

地構思樣板圖，可使一個程序覆蓋較多的需件。（3分)

30、【問答題】簡述目標函數等值線的性質。

答案：（1）若目標函數是連續函數，則等值線不會在定義域內中斷。（2分）（2）有中

心的等值線簇，其中心即是函數的極值點。（2分）（3）等值線距離的疏密，表示函數值

變化的快慢。（2分）現實中常用到的等高線，等壓線，等溫線都屬于等值線。（1分）

31、【問答題】簡述由單元剛度矩陣集成總體剛度矩陣的步驟。

答案：（1）對一個有n個節點的結構，將總體剛度矩陣[k]劃分成nxn個子區間，然后按

節點總碼的順序進行編號。（3分）（2）將總體坐標系下的單元剛度矩陣的各子矩陣，根

據其下標的總碼對號入座，寫在總體剛度矩陣相應的子區間內。（2分）（3）同一子區間

內的子矩陣相加成為總體剛度矩陣中相應的子矩陣（2分）

32、【問答題】簡述可靠性工程領域主要包含哪些內容。

答案：可靠性工程領域主要包括以下三個方面的內容（1）可靠性設計：包括設計方案的

分析、對比與評價，必要時也包括可靠性試驗，生產制造中的質量控制設計及使用維修規

程的設計等。（3分）（2）可靠性分析：主要指失效分析，也包括必要的可靠性試驗和故

障分析，這方面的工作為可靠性設計提供依據，也為重大事故提供科學的責任分析報告。

（2分）（3）可靠性數學：這是數理統計方法在開展可靠性工作中發展起來的一個數學分

支（2分）

33、【問答題】目標函數出

發，沿梯度方向作一維搜索，求最優步長因子

。

答案：

34、【問答題】用最小二乘法將下列數據擬合成y=axb形式的經驗公式。（計算結果保留

兩位小數）

答案：

自考現代設計方法押題卷五及答案

02200

1、【單選題】以下工作屬于產品規劃階段的工作任務是

確定產品的原理方案設計圖

提出詳細的設計任務書

A:

確定產品的總裝圖

B:

確定設計說明書

C:

D答:案：B

解析：提出詳細的設計任務書屬于產品規劃階段的工作任務。產品規劃階段是產品開發過

程中的重要階段，其目標是明確產品的需求和規格，確定產品的功能、性能、外觀等設計

要求，并制定相應的開發計劃和工作任務。在產品規劃階段，設計任務書是一個重要的文

檔，它詳細描述了產品的設計目標、功能需求、性能要求、技術要求等。設計任務書通常

由產品經理或項目經理編寫，其中包括以下內容：1.產品需求分析：對市場需求、用戶

需求進行分析，明確產品的功能和特性。2.技術要求：確定產品的技術要求，包括硬件

要求、軟件要求、材料要求等。3.設計目標：明確產品的設計目標，包括性能指標、成

本目標、時間目標等。4.功能設計：描述產品的各項功能和功能之間的關系。5.外觀

設計：確定產品的外觀要求，包括外形、顏色、材質等。6.可靠性要求：確定產品的可

靠性要求，包括壽命、故障率等。7.安全性要求：確定產品的安全性要求，包括安全標

準、防護措施等。8.開發計劃：制定產品的開發計劃，包括各個階段的工作任務、時間

安排等。通過編寫詳細的設計任務書，可以確保產品開發團隊對產品需求和設計要求有清

晰的理解，為后續的設計和開發工作提供明確的指導。

2、【單選題】以下設計工作屬于變參數設計的是

最初的洗衣機設計

最初的電視機設計

A:

汽車發動機中將傳統的化油器更換成汽油噴射裝置

B:

不同規格的自行車設計

C:

答D:案：D

解析：不同規格的自行車設計可以被歸類為變參數設計。變參數設計是指在設計過程中，

通過改變設計參數的數值來滿足不同的設計要求或達到不同的設計目標。在自行車設計

中，設計參數可以包括車架尺寸、車輪尺寸、齒輪比、剎車系統、懸掛系統等。通過調整

這些設計參數的數值，可以實現不同規格的自行車設計，如山地車、公路車、折疊車等。

變參數設計的優勢在于可以根據用戶需求和市場需求來靈活調整設計參數，以滿足不同的

需求和要求。例如，對于山地車設計，需要考慮到越野性能和懸掛系統的設計；而對于公

路車設計，需要注重速度和輕量化設計。通過變參數設計，可以實現產品的差異化和個性

化，提供更多選擇給消費者。同時，變參數設計也需要考慮到設計參數之間的相互影響和

平衡，以確保設計的可行性和穩定性。總之，不同規格的自行車設計屬于變參數設計，通

過調整設計參數的數值來滿足不同的設計要求和目標。這種設計方法可以提供更多選擇和

靈活性，滿足不同用戶的需求。

3、【單選題】等比放大2倍的變換矩陣是

A:

B:

C:

答D:案：D

4、【單選題】以下不屬于數據庫管理系統中常用的數據模型的是

順序模型

層次模型

A:

網狀模型

B:

關系模型

C:

答D:案：A

解析：順序模型不屬于數據庫管理系統中常用的數據模型。數據庫管理系統（DBMS）是用

于管理和組織大量數據的軟件系統，常用的數據模型包括層次模型、網絡模型、關系模型

和對象模型。順序模型是一種簡單的數據組織方式，數據按照順序排列，每個數據項都有

一個唯一的標識符。順序模型適用于簡單的數據存儲和檢索需求，但在處理復雜的數據關

系和查詢操作時效率較低。由于順序模型沒有提供靈活的查詢和關聯操作，因此在數據庫

管理系統中很少使用。相比之下，關系模型是目前最常用的數據模型之一。關系模型使用

表格（關系）來表示數據，每個表格包含多個行（元組）和列（屬性），通過關系代數和

SQL等查詢語言可以進行復雜的數據操作和查詢。關系模型具有良好的數據結構和查詢能

力，適用于各種應用場景，因此在數據庫管理系統中得到廣泛應用。

5、【單選題】優化設計方法主要是以()為理論基礎。

微積分

數學規劃

A:

傅立葉變換

B:

解析幾何

C:

答D:案：B

解析：優化設計方法主要以數學規劃為理論基礎。優化設計是一種通過數學模型和算法來

尋找最優解的方法，旨在在給定的約束條件下，使設計方案在某種指標下達到最優。數學

規劃是優化設計的核心理論，它利用數學方法和技術來描述和求解優化問題。數學規劃包

括線性規劃、非線性規劃、整數規劃、動態規劃等多種方法。線性規劃是最常用的數學規

劃方法之一，它通過線性目標函數和線性約束條件來描述優化問題，并通過線性規劃算法

求解最優解。非線性規劃則適用于目標函數或約束條件中存在非線性關系的優化問題，需

要使用非線性規劃算法進行求解。整數規劃則是在變量取值為整數的條件下進行優化，動

態規劃則適用于具有階段性和最優子結構性質的優化問題。優化設計方法的基本思想是將

設計問題轉化為數學模型，通過數學規劃方法求解最優解。這種方法可以幫助設計人員在

設計過程中進行全面的考慮和權衡，提高設計方案的效率和質量。同時，優化設計方法也

可以應用于各個領域，如工程設計、運籌學、經濟學等，為實際問題的解決提供了有力的

工具和方法。

6、【單選題】0.618法要求定義在區間上的函數為()函數。

二次多項式

無約束條件

A:

單峰

B:

多峰

C:

答D:案：C

解析：0.618法要求定義在區間上的函數為單峰函數。0.618法，也稱為黃金分割法，是

一種常用的優化算法，用于在給定區間內尋找函數的極值點。在0.618法中，假設函數在

給定區間上是單峰函數，即在該區間上只有一個極值點（最大值或最小值）。通過不斷縮

小區間的范圍，0.618法可以逐步逼近極值點。具體來說，0.618法將給定區間按照黃金

分割比例（0.618和0.382）劃分為兩個子區間，然后選擇較小的子區間作為新的搜索區

間。重復這個過程，不斷縮小搜索區間，直到達到預設的停止條件。

7、【單選題】以下工程問題屬于平衡問題的是

找出溫度和熱量的分布規律

求出結構的固有頻率

A:

分析電路的共振特性

B:

動載荷下的斷裂問題

C:

答D:案：A

解析：找出溫度和熱量的分布規律屬于平衡問題。平衡問題是指研究系統在穩定狀態下各

個參數的分布規律和相互關系的問題。在溫度和熱量的分布規律中，平衡問題主要涉及熱

傳導和熱平衡的過程。熱傳導是指熱量從高溫區域傳遞到低溫區域的過程，而熱平衡是指

系統中各個部分之間達到熱量均衡的狀態。通過研究平衡問題，可以了解溫度和熱量在系

統中的傳遞和分布規律。例如，在熱傳導過程中，可以通過熱傳導方程和邊界條件來描述

溫度場的分布。在熱平衡過程中，可以通過熱平衡方程來描述熱量的分布和傳遞。平衡問

題的研究可以幫助我們理解和預測系統的熱力學行為，為工程設計和優化提供依據。例

如，在建筑設計中，通過研究溫度和熱量的分布規律，可以合理設計建筑的隔熱結構和通

風系統，提高能源利用效率。在材料科學中，通過研究溫度和熱量的分布規律，可以優化

材料的熱導率和熱穩定性，提高材料的性能和可靠性。總之，找出溫度和熱量的分布規律

屬于平衡問題，通過研究平衡問題可以了解系統的熱力學行為，為工程設計和材料優化提

供依據。

8、【單選題】彈性體發生變形實質上是彈性體內質點的位置發生了改變,這種位置的改變稱

為

應變

微變

A:

位移

B:

形變

C:

答D:案：C

解析：彈性體發生變形實質上是彈性體內質點的位置發生了改變，這種位置的改變稱為位

移。在彈性體力學中，位移是描述彈性體變形的重要物理量。當外力作用于彈性體時，彈

性體內部的質點會發生位移，即從原來的位置移動到新的位置。位移可以用矢量來表示，

它包括了位移的大小和方向。在三維空間中，位移通常用三個分量來表示，分別對應于三

個坐標軸的位移。彈性體的位移與其受力和材料性質有關。根據胡克定律，彈性體的位移

與受力成正比，且與材料的彈性模量有關。當外力作用于彈性體時，彈性體會發生彈性變

形，即質點發生位移，但在外力撤離后，彈性體會恢復到原來的形狀和位置。位移是描述

彈性體變形的重要物理量，它在工程設計、材料力學等領域中具有重要的應用價值。通過

研究和分析位移，可以了解彈性體的變形特性，為工程設計和材料選擇提供依據。

9、【單選題】產品在整個工作過程中，處于偶然失效期時,失效率

較低

較高

A:

急劇降低

B:

急劇增加

C:

答D:案：A

解析：在產品的整個工作過程中，當產品處于偶然失效期時，失效率較低。偶然失效是指

由于外部環境、操作不當、材料質量等偶然因素導致的失效，其發生是隨機的，無法預測

和避免。在偶然失效期，產品的失效率較低，意味著產品在這個階段的失效概率較小。這

是因為產品在設計和制造過程中通常會考慮到一定的安全系數和可靠性要求，以確保產品

在正常使用條件下具有較高的可靠性和穩定性。然而，盡管失效率較低，但并不意味著產

品在偶然失效期是完全可靠的。偶然失效期只是指在一定時間范圍內，產品的失效率相對

較低，但仍然存在一定的失效風險。因此，在產品的整個壽命周期中，需要進行定期的維

護和檢測，以確保產品的可靠性和安全性。此外，產品的失效率還受到其他因素的影響，

如產品的設計質量、制造工藝、使用環境等。這些因素會對產品的失效率產生影響，因此

在產品設計和制造過程中，需要綜合考慮各種因素，以提高產品的可靠性和穩定性。

10、【單選題】一般說來,非工作冗余系統的可靠性()工作冗余系統。

低于

等于

A:

高于

B:

不大于

C:

答D:案：C

解析：一般來說，非工作冗余系統的可靠性高于工作冗余系統。這是因為非工作冗余系統

只有一個主要組件或部件，而工作冗余系統則包含多個冗余組件或部件。在非工作冗余系

統中，只有一個主要組件或部件負責系統的運行，因此只需要保證該組件或部件的可靠性

即可。如果該組件或部件具有高可靠性，那么整個系統的可靠性也會相對較高。此外，非

工作冗余系統通常具有較簡單的結構和較低的成本。相比之下，工作冗余系統包含多個冗

余組件或部件，這些組件或部件可以相互替代，以保證系統的正常運行。雖然工作冗余系

統在某種程度上提高了系統的可靠性，但同時也增加了系統的復雜性和成本。此外，工作

冗余系統的可靠性還受到冗余組件之間的相互影響和切換過程中的延遲等因素的影響。需

要根據具體的應用場景和要求來選擇適合的冗余策略。在一些對可靠性要求較高的系統

中，如航空航天、核能等領域，通常會采用工作冗余系統來提高系統的可靠性。而在一些

對可靠性要求相對較低的系統中，如家用電器、普通工業設備等，非工作冗余系統可能更

為常見。

11、【多選題】目前廣泛使用的激智技術主要有

智暴法

提問法

A:

觀察法

B:

系統分析法

C:

答D:案：ABCD

解析：目前廣泛使用的激智技術主要有：A：智暴法（Brainstorming）：智暴法是一種集

體創新的方法，通過集思廣益，鼓勵團隊成員自由發表各種想法和觀點，以激發創造力和

創新思維。在智暴法中，沒有批判和評判，鼓勵大量產生各種可能的解決方案。B：提問

法（Questioning）：提問法是一種通過提出問題來激發思考和創新的方法。通過提出開

放性的問題，可以引導思考和探索問題的本質，從而找到新的解決方案和創新點。C：觀

察法（Observation）：觀察法是一種通過觀察和研究現象、行為和環境來獲取信息和洞

察力的方法。