現(xiàn)代設計方法簡答題

現(xiàn)代設計方法簡答題現(xiàn)代設計方法簡答題集1.參數(shù)化繪圖有何優(yōu)點，常用的實現(xiàn)方法有那幾種參數(shù)化繪圖的優(yōu)點是使得設計圖可以隨著某些結構尺寸的修改和使用環(huán)境的變化而變化，工作效率高。常用的設計方法又：作圖規(guī)則匹配法、幾何作圖局部求解和輔助線作圖法。2.參數(shù)化繪圖方法中的幾何作圖局部求解法的核心思想是：1)在交互作圖過程中隨時標注每個新增加幾何元素的自由度和所受的約束關系；2)判斷幾何求解的局部條件是否充分，通過遍歷檢測，依次解出條件成熟的元素參數(shù)；3)當圖形的尺寸標注完整時，用批處理程序經(jīng)過多遍掃描，解出繪圖需要的所有未知數(shù)。3.什么是優(yōu)化設計？簡述優(yōu)化設計的分類。答：優(yōu)化設計亦稱為最優(yōu)化設計，它是以數(shù)學規(guī)劃理論為基礎，以電子計算機為輔助工具的一種設計方法。宏觀世界首先將設計按規(guī)定的格式建立數(shù)學模型，并選擇合適的優(yōu)化方法，選擇或編制計算機程序，然后通過電子計算機計算自動獲得最優(yōu)化設計方案。優(yōu)化方法大體上可分為兩類：（1）計算目標函數(shù)值，比較目標函數(shù)值，并以之作為撫今迭代、收斂根據(jù)的方法。（2）變量函數(shù)極值理論為基礎利用目標函數(shù)的以性態(tài)，并以之作為尋優(yōu)、迭代收斂根據(jù)的方法。4.最常用的數(shù)據(jù)模型有那幾種？其特點各是？1）層次性。指記錄間是樹型的組織結構。它體現(xiàn)了記錄間的“一對多”的關系。具有結構簡單。清晰的特點，適用于記錄之間本身就存在一種自然的層次關系，但是它難于處理記錄之間的復雜關系。2）網(wǎng)絡型。指事物之間為網(wǎng)絡的結構組織。它體現(xiàn)了記錄之間的“多對多”的關系。網(wǎng)絡型機構能處理事物之間非常復雜的關系，但是模型結構也是極其復雜的3）關系型。它是以集合論中的“關系”的概念為理論基礎，指把信息集合定義為一張二維的組織結構，每一張二維表成為一個關系，表中的每一行為一個記錄，每一列為數(shù)據(jù)項。關系型的模型結構組織比較簡單但是能處理復雜的事物之間的聯(lián)系。5.什么是數(shù)據(jù)模型？常用的數(shù)據(jù)模型有哪三種？答：數(shù)據(jù)模型是指數(shù)據(jù)庫內部數(shù)據(jù)的組織方式，它描述了數(shù)據(jù)之間的各種聯(lián)系，也是數(shù)據(jù)的高度結構化的表現(xiàn)。常用的數(shù)據(jù)模型有三種：層次型、網(wǎng)絡型和關系型。（1）層次型：指記錄間是樹型的組織結構，體現(xiàn)了記錄間的“一對多”的關系。（2）網(wǎng)絡型：指事物之間為網(wǎng)絡的組織結構，它體現(xiàn)了事物間的“多對多”的關系。（3）關系型：它是以集合論中的“關系”的概念為理論基礎，把信息集合定義為一張二維表的組織結構。6.線性規(guī)劃與非線性規(guī)劃有何區(qū)別？當目標函數(shù)F(x)和約束條件都是設計變量的線性函數(shù)時，列出這種數(shù)學模型并求解的過程，稱為線性規(guī)劃，只有一個公用算法，稱為“單純形法”。在所有的優(yōu)化模型中，線性規(guī)劃應用的最廣。如果目標函數(shù)F(x)和約束條件中有一個或多個是設計變量的非線性函數(shù)時，列出這種數(shù)學表達式并求解的過程，稱為非線性規(guī)劃。解非線性規(guī)劃問題有許多算法。7.簡述有限元分析結果的后處理后處理所顯示的結果主要有兩類：意識結構的變形，另一類是應力和應變在結構中分布的情況。一般用結構的三維線框圖，采用與結構不同的比例尺，放大地顯示其變形的情況，在受動載荷時，也可用動畫顯示其振動的形態(tài)。結構中應力、應變或唯一的分布用云圖或等值線圖來顯示。8.在現(xiàn)有的有限元分析程序中，其前處理程序一般包含哪些主要功能？1）單元的自動分割生成網(wǎng)格2）單元和節(jié)點的自動優(yōu)化編碼實現(xiàn)帶寬最小。3）各節(jié)點坐標值確定4）可以使用圖形系統(tǒng)顯示單元分割情況。9.在有限元分析中，對結構劃分的單元數(shù)是否越多越好？為什么？答：不是。單元的數(shù)量取決于要求的精度、單元的尺寸和自由度數(shù)。雖然一般單元的數(shù)量越多精度越高，但也有一個界限，超過這個值，精度的提高就不明顯。10.在有限元分析時,什么情況下適合選擇一維、二維和三維單元?答：（1）當幾何形狀、材料性質及其它參數(shù)能用一個坐標描述時，選用一維單元；（2）當幾何形狀、材料性質及其它參數(shù)需要用兩個相互獨立的坐標描述，選用二維單元；（3）當幾何形狀、材料性質及其它參數(shù)需要用三個相互獨立的坐標描述，選用三維單元。11.有限元分析過程中，如何決定單元數(shù)量？單元數(shù)量取決于要求的精度、單元的尺寸、以及自由度的數(shù)量，雖然，單元的數(shù)量越多精密度越高，但是也存在一個界限，超過這個值，精度的提高就不明顯。單元數(shù)量大，自由度數(shù)也越大，計算機內存量有時會不夠。12.有限元分析中，為什么要引入支撐條件？總體剛度矩陣[K],它是節(jié)點力矢量[F]與節(jié)點位移矢量[Φ]之間的轉移矩陣，[K][Φ]=[F]結構的總體剛度矩陣是一個奇異矩陣，她的逆矩陣不存在，因而從式中無法求得各節(jié)點的位移矢量。因為，沒有任何約束的結構運算是一個懸空結構，可以在空間做剛體運動。這時，即使各節(jié)點力矢量是已知的，各節(jié)點位移矢量也不存在唯一確定的解。所以，還必須引入支撐條件。13.在有限元分析中，為什么要采用半帶存儲？1）單元尺寸越小，單元數(shù)越多，分析計算精度越高。單元數(shù)越多，總剛度矩陣的階數(shù)越高，所需計算機的內存量和計算量越大2）總剛度矩陣具有對稱性、稀疏性以及非零元素帶型分布規(guī)律3)只儲存對角線元素以及上（或下）三角矩陣中寬為NB的斜帶形區(qū)內的元素，可以大大減小所需內存量。14.在有限元分析時，何為對稱結構？一般如何處理？當結構變量的幾何形狀、尺寸、載荷和約束條件對稱于某一個平面（對平面問題對稱于某一條直線），其結構內部的應力及位移必定也對稱于該平面（線），則稱之為對稱結構。研究對稱結構時，可沿對稱面（線）將其切開，只研究它的一半，如結構有兩個相互垂直的對稱面（線）時，可之研究其四分之一。15.簡述有限元分析過程中，求總體剛度矩陣的兩種主要方法和特點1）直接根據(jù)總體剛度矩陣系數(shù)的定義分別求出它們，從而寫出總體剛度矩陣，概念清晰，但是在分析復雜結構式運算極其復雜。2）分別求出各單元的剛度矩陣，然后根據(jù)疊加原理，利用集成的方法，求出總體剛度矩陣。從單元剛度矩陣出發(fā)，單元剛度矩陣求法統(tǒng)一，簡單明了，但總體剛度需要集成。16.單元剛度矩陣所具有的共同特性是什么？解釋產(chǎn)生這些特性的力學上的原因。單元剛度矩陣和總體剛度矩陣所具有的共同特性：對稱性和奇異性具有對稱性是因為材料力學中的位移互等定理：對于一個構件，作用在點j的力引起i點的撓度等于同樣大小的力作用在i點而引起j點的撓度。具有奇異性是因為單元或結構在沒有約束之前，除本身產(chǎn)生彈性變形外，還可以做任意的剛體位移。17.CAD系統(tǒng)分類中的集中式主機系統(tǒng)有什么優(yōu)缺點？優(yōu)點：一個集中的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理所有數(shù)據(jù)。缺點：1、由于所有軟件都存在主機里，一旦主機失誤，將影響用戶的工作。2、當計算量過大時，系統(tǒng)響應變慢，甚至于會出現(xiàn)個別終端等待現(xiàn)象18.機械CAD支撐軟件從功能上可分為哪三類？具體包括哪些軟件？答：機械CAD支撐軟件從功能上可分三類：第一類解決幾何圖形設計問題；第二類解決工程分析與計算問題；第三類解決文檔寫作與生成問題。具體包括：基本圖形資源軟件；二維繪圖軟件；幾何造型軟件；工程分析及計算軟件；文檔制作軟件。19.CAD技術在機械工業(yè)中的應用主要有哪幾方面？（1）二維繪圖2）圖形及符號庫3）參數(shù)化設計4）三維造型5）工程分析6）設計文檔和生產(chǎn)報表。20.結合實際應用說明CAD工作過程？答：例如利用CAD設計一個零件的過程：(l）定義產(chǎn)品的幾何模型，進行零件的形體設計，一般用實體造型的方法建立零件的立體圖。(2）轉換為具體的數(shù)據(jù)(3）根據(jù)后續(xù)工作抽取模型中的數(shù)據(jù)進行處理(4）進行工程分析及計算(5）進行詳細設計(6）編制全部設計文檔，輸出工程圖。21.什么是CAD？什么是CAD系統(tǒng)？1）CAD是指人們在計算機軟、硬件的輔助下對產(chǎn)品或工程進行設計、繪圖、分析計算、修改和編寫技術文件以及顯示、輸出的一種計算方法。2）一般把應用于CAD作業(yè)的計算機（中、小型或微型計算機等）、軟件（計算機的操作系統(tǒng)、圖形支撐軟件和專業(yè)應用軟件等）以及外圍設備（打印機和繪圖儀等），總稱為CAD系統(tǒng)。22.一個典型的CAD系統(tǒng)的硬件一般有那幾部分組成？各部分的作用是什么？答：一個典型的CAD系統(tǒng)基本硬件組成，一般戶主機、輸入設備、輸出設備和儲存設備四部分組成。(1）中央處理器CPU是控制和指揮整個系統(tǒng)運行并執(zhí)行實際運算、邏輯分析的裝置，是系統(tǒng)的核心。(2）輸入設備的主要作用是將字符、平面或空間中．點的坐標輸入計算機，其基本功能是“定位’”和“拾取”?！岸ㄎ弧笔谴_定和控制光標在屏幕圖形上的位置，“拾取”是選取屏幕圖形上的某一內容。常用的輸入設備有：鍵盤（Keyboard）、光筆、數(shù)字化儀、圖形掃描儀。(3）輸出設備的作用是將CAD系統(tǒng)的計算結果輸出到屏幕或者紙面上。常用的輸出設備可以分為兩大類：一是與圖形輸入設備相結合構成具有交互功能的可以快速生成和刪改圖形的顯示設備；二是在紙或者其它介質上輸出的可以永久保存圖。(4）數(shù)據(jù)儲存設備主要指外儲存器，是用來儲存大量的暫時不用而等待調用的程序和數(shù)據(jù)的裝置。23.為什么CAD系統(tǒng)大都采用人機交互方式工作？答：CAD不是完全的設計自動化。實踐經(jīng)驗證明，完全的設計自動化是非常困難的。CAD是將人的主導性與創(chuàng)造性放在首位，同時充分發(fā)揮計算機的長處，使二者有機的結合起來．從而提高設計質量、縮短設計周期，降低設計費用。因此，人機交流以及人機交互工作方式是CAD系統(tǒng)的顯著特點24.從硬件方面看，CAD系統(tǒng)大致可分為幾種類型？每種類型的特點如何？1）集中式主機系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一臺集中大型機（或中型、小型機）與若干圖形終端連接而成。有一個集中的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理所有數(shù)據(jù)。由于所有軟件都存在主機里，一旦主機失誤，將影響用戶的工作。當計算量過大時，系統(tǒng)響應變慢，甚至于會出現(xiàn)個別終端等待的現(xiàn)象。2）分布式工程工作站系統(tǒng)，工程工作站系統(tǒng)本身就是一個獨立的單獨用戶CAD系統(tǒng)。也可以一臺主服務器為中心將若干臺工程工作站或微機連成網(wǎng)絡。這種CAD系統(tǒng)的圖形功能強，速度快，內存、外存容量大，是從事CAD課題的首選設備。3）微型計算機系統(tǒng)。她的計25.CAD系統(tǒng)的軟件可分為哪三類？其作用各是什么？1）系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件是直接配合硬件工作，并對其他軟件起支撐作用的軟件，主要指操作系統(tǒng)和各種計算機語言。2）支撐軟件。CAD支撐軟件是指在CAD系統(tǒng)中，支撐用戶進行CAD工作的通用工具軟件3）專用應用軟件是專門為適應用戶特定使用條件需要而開發(fā)的軟件26.與傳統(tǒng)設計方法相比較CAD技術的主要特點有哪些？1）制圖速度快2）圖樣格式統(tǒng)一，促進設計工作規(guī)范化、系列化和標準化3）提高分析計算速度、能解決復雜的設計計算問題4）易于技術資料的保存和查找，修改設計快，27.在工程設計的CAD作業(yè)中，一般對以線圖形式給出的系數(shù)或參數(shù)如何處理？答：在工程設計的CAD作業(yè)中，對以線圖形式給出的系數(shù)或參數(shù)和處理方法有以下幾種：（1）如果能找到線圖原來的公式，則找到原公式將公式編入程序。（2）將線圖離散化為數(shù)表，再用表格的處理方法加以處理。（3）用曲線擬合的方法求出線圖的經(jīng)驗公式，再將公式編入程序。28.在CAD系統(tǒng)中，常用的幾何建模方法有哪幾種？各有何特點？答：1）在CAD系統(tǒng)中，幾何模型按其描述和存儲內容的特征，可分為線框幾何模型、表面幾何模型和實體幾何模型三種。(2）①線框幾何模型：線框模型就是利用物體的棱邊和頂點來表示其幾何形狀的一種模型。機構簡單，易于處理，其輸出入可通過鍵盤輸入線段兩端坐標值來實現(xiàn)，線框模型完全適合于從任何方向輸出三視圖和透視圖等。但是，由于線框模型只是用物體的棱邊來代表形體的形狀，因而它只反映出三維形體的一部分形狀信息，難以用來輸出物體的剖面圖、消隱處理以及畫出兩個面的交線或輪廓線等。也正因其簡單，包含的信息量較小，所以它表達的形體有時具有二義性。②表面幾何模型：表面幾何模型是在線框模型的基拙上發(fā)展起來的。它除儲存線框線段外，還儲存各個外表面的幾何描述信息。由于表面模型描述了形沐的各個面，故可處理與圖形有關的大多數(shù)問題。如當兩個面相交時，可求出其交線和隱藏線，也可求出形體的剖面線。但是，表面幾何模型仍然不能自動進行體積、重量、重心等計算。因此，對物體仍沒有構建起完整的三維幾何關系，在透視投影中也不可能自動消去隱藏線等。③實體幾何模型。實體幾何模型儲存完整的三維幾何信息。其墓本體素是由表面定義，并說明了表面哪一側存在實體。它可以區(qū)分物體的外部和內部，可以提取各部分幾何位置和相互關系信息。這種模型支持繪制真實感強和消去隱藏線的透視投影和渲染圖；自動計算生成剖面圖波動進行物性計算；可將有關零件組裝在一起，動態(tài)顯示其運動狀態(tài)，并檢查空間能否發(fā)生千步；支持三維有限元網(wǎng)格自動剖分等。29.說明實體幾何模型有哪些主要應用。答：實體幾何模型支持繪制真實感強和消去隱藏線的透視圖和渲染圖；自動計算生成剖視圖；自動進行物性計算；可將有關零部件組裝在一起，動態(tài)顯示其運動狀態(tài)，并檢查空間能否發(fā)生干涉；支持三維有限元網(wǎng)格自動剖分等。30.簡述三維建模中線框模型的特點1描述零件表面不連續(xù)部位的準確信息2不能區(qū)分零件表面的里邊的外邊3對某些信息的描述模棱兩可作為多種理解。31.簡述三維建模中表面幾何模型的主要特點1）除了儲存線框線段外還儲存各個外表面的集合描述信息。2）可處理與圖形相關的大多數(shù)問題，如求兩面的交線及隱藏線，形體的剖面線。3）不能自動進行體積、重量、重心等計算。32.三維實體模型的實現(xiàn)方法中，體素構造法的基本思想是什么？需要存儲的幾何模型信息有哪些？1）體素構造法的基本思想是：各種各樣幾何形體都可以有若干個基本單元形體，經(jīng)過有限次形狀拼合運算構建得到。2）需要儲存的幾何模型信息是：所有的基本形體的類型、參數(shù)和所有的拼合運算過程。33.三維實體模型的實現(xiàn)方法中，邊界表面表示法(B-reP)的基本思想是什么？需要儲存的幾何模型信息有哪些？邊界表面表示法的思想是：幾何實體都是由若干邊界外表面包容而成的，可以通過定義和全面儲存這些邊界的外表面信息的方法建立的實體幾何模型。B-reP法將實體外表面幾何形狀信息數(shù)據(jù)分為兩類：幾何信息數(shù)據(jù)：各外表面頂點坐標值和描述各外表面數(shù)學方程式的系數(shù)值；拓撲信息數(shù)據(jù)：各外表面的組成及其相互位置關系。34.建立數(shù)學模型有哪三個基本步驟？1）識別要確定的未知變量，并用代數(shù)符號表示它們。2）識別目標或判別標準，并將其表示為要最大化或最小化的函數(shù)3）識別問題的約束條件或限制，并將它們表示成未知變量的線性或非線性的等式或不等式組35.什么是數(shù)據(jù)庫？數(shù)據(jù)庫是為滿足某一組織中多個用戶的多種需要，在計算機系統(tǒng)上按照一定的數(shù)據(jù)模型組織、存儲和使用的相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)集合，由一系列各種組織形式的數(shù)據(jù)文件組成。36.與文件系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點有哪些？數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點：1）實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，減少了數(shù)據(jù)冗余；2）數(shù)據(jù)儲存的結構化3）增加了數(shù)據(jù)的獨立性4）加強了對數(shù)據(jù)的保護37.常用迭代終止準則有哪三種？1）點距準則，即當設計變量在相鄰兩點之間的移動距離已充分小時，可以相鄰兩點的矢量差的摸作為終止迭代的判據(jù)。2)值差準則，即當相鄰兩點目標函數(shù)之差已達到充分小時，可用兩次迭代的目標函數(shù)之差作為終止判據(jù)3）梯度準則，即當?shù)c逼近極值點時，目標函數(shù)在該點的梯度已達到充分小時，可用梯度的模作為終止判據(jù)。38.說明常規(guī)設計方法中采用平均安全系數(shù)的局限性安全系數(shù)設計方法的優(yōu)點是簡便、直觀，并具有一定的實踐依據(jù)（經(jīng)驗），所以，在傳統(tǒng)設計中應用廣泛。其缺點是，有很大的盲目性，未同零件的失效概率相聯(lián)系。從強度-應力干涉圖可知：?。┘词拱踩禂?shù)大于1，仍然會有一定的失效概率;2)當零件強度和工作應力的均值不變（即對應傳統(tǒng)設計的安全系數(shù)不變），但零件強度或工作應力的離散程度變大或變小時，其干涉部分也必然隨之變大或變小，失效概率亦會增大或變小。39.常用的可靠度分配方法有哪三種？各自的分配原則是什么？1）等同分配法：它按照系統(tǒng)中各單元（子系統(tǒng)或零部件）的可靠度均相等的原則進行分配2）加權分配法：把子系統(tǒng)在整體系統(tǒng)中的重要度以及各子系統(tǒng)的復雜度作為權重來分配可靠度3）最優(yōu)分配法：全面考慮各種因素的影響，采用優(yōu)化方法分配可靠度。40.什么是串聯(lián)模型系統(tǒng)？若已知組成系統(tǒng)的n個零件中每個零件的可靠度為Ri(t)，如何計算串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度？系統(tǒng)由幾個零部件串聯(lián)而成,系統(tǒng)中的零部件失效互相獨立,如果其中一個零件發(fā)生故障就會引起整個系統(tǒng)的失效,這種系統(tǒng)稱為串聯(lián)系統(tǒng)。Rs=R1R2……Rn41.簡述可靠度分配中的等同分配法與加權分配法的主要區(qū)別。1)加權分配法足把各子系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中的重要度以及各子系統(tǒng)的復雜度作為權重來分配可靠度的。2)等同分配法沒有考慮各子系統(tǒng)的可靠度、重要性等因素，是按照各子系統(tǒng)可靠度均等的原則進行可靠度分配的。42.可靠性與可靠度二者在概念上有何區(qū)別與聯(lián)系?答：可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成規(guī)定功能的能力；可靠度是指產(chǎn)品在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成規(guī)定功能的概率；兩者的聯(lián)系就在于，可靠度是對產(chǎn)品可靠性的概率度量。43.什么是平均壽命和可靠壽命？平均壽命和可靠度之間有何關系？1）平均壽命：是指一批產(chǎn)品從投入運行到發(fā)生失效（或故障）的平均工作時間可靠壽命：是指可靠度為R(t)=r時產(chǎn)品的壽命2）平均壽命T與可靠度R(t)之間的關系為：T=∫。∞R(t)dt。44.系統(tǒng)可靠性的大小主要取決哪些因素？(1)組成系統(tǒng)的零部件的可靠性(2)零部件的組合方式。45.簡述可靠性設計與傳統(tǒng)設計方法的區(qū)別。答：傳統(tǒng)設計是將設計變量視為確定性單值變量，并通過確定性函數(shù)進行運算。而可靠性設計則將設計變量視為隨機變量，并運用隨機方法對設計變量進行描述和運算。46.可靠性工程領域主要包括哪幾個方面的內容？答：可靠性工程領域主要包括以下三方面的內容：(1)設計。它包括了設計方案的分析、對比與評價，必要時也包括可靠性試驗、生產(chǎn)制造中的質量控制設計及使用維修規(guī)程的設計等。(2)分析。它主要是失效分析，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(jù)，也為重大事故提供科學的責任分析報告。(3)數(shù)學。這是數(shù)理統(tǒng)計方法在開展可靠性工程上發(fā)展起來的一個數(shù)學分支。47.共軛梯度法的特點是什么？在梯度法靠近極值點收斂速度減慢的情況下，共軛梯度法可以通過構造共軛方向，使其收斂速度加快，具有一次收斂速度，使得計算過程簡便，效果又好：在每一步迭代過程中都要構造共軛方向，比較繁瑣。48.為什么選項用共軛方向作為搜索方向可以取得良好的效果？．選用共軛方向作為搜索方向可以取得良好的效果，主要是由共軛方向的性質所決定。共軛方向的性質為:對于n維正定二次型函數(shù)，從任意初始點出發(fā)，依次沿著與矩陣A為共軛的n個線性無關的方向進行一維搜索，則能在第n或第n步以前達到極小點。49.簡述梯度法的基本原理和特點梯度法又稱為最速下降法，基本原理是在迭代點附近采用使目標函數(shù)值下降最快的負梯度方向作為搜索方向，求目標函數(shù)的極小值。特點：迭代計算簡單，只需求一階偏導數(shù)，所占的儲存單元少，對初始點的要求不高，在接近極小點位置時收斂速度很慢。50.如何提高光柵掃描顯示器的分辨率？為了提高圖形的清晰度，應增加掃描線的線數(shù)。有兩個方法可供選擇：1）在水平掃描頻率不變的前提下把水片掃描線數(shù)量增加一倍。2）采用逐行掃描但水平掃描頻率增高51.一維搜索方法中，0.618法的基本思想是什么？0.618法又稱黃金分割法，要求定義區(qū)間[a,b]上的函數(shù)為單峰值函數(shù)通過不斷割舍左端或右端的一部分，逐步把區(qū)間縮小之至極小點所在區(qū)間到給定誤差范圍內，從而得到近似的最優(yōu)解，并且每次縮短的新區(qū)建長度與元區(qū)間長度的比值始終是一個常數(shù)。52.一維搜索最優(yōu)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:在選定的單峰區(qū)間內選一點，連同兩端點，利用這三點的函數(shù)值構成一個二次多項式，作為原函數(shù)的近似，求近似二次多項式的極小點作為原函數(shù)的近似最優(yōu)點。53.正態(tài)分布曲線的特點是什么？什么是標準正態(tài)分布？正態(tài)分布曲線f(x)具有連續(xù)性，對稱性，其曲線與橫坐標軸間圍成的總面積恒等于1.在均值μ和離均值的距離為標準差的某一指定倍數(shù)z。之間，分布有確定的百分數(shù)，均值或數(shù)學期望μ表征隨機變量分布的集中趨勢，決定正態(tài)分布曲線位置；標準差σ，他表征隨機變量分布的離散程度，決定正態(tài)分布曲線的形狀。定義μ=0,σ=1，即N(0,1)為標準正態(tài)分布。54.系統(tǒng)軟件包括哪些？系統(tǒng)操作軟件、計算機語言、網(wǎng)絡通信及管理軟件和數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理軟件。55.什么是操作系統(tǒng)？它的主要功能有那些？答：操作系統(tǒng)是對計算機系統(tǒng)硬件（包括中央處理器、儲存器、輸入／輸出設備等）及系統(tǒng)配置的各種軟件進行全面控制和管理的程序的集合。它負責對計算機系統(tǒng)內的所有資源進行監(jiān)控，使之協(xié)調、高效的工作，是計算機最底層的軟件，其它軟件要在操作系統(tǒng)的支持下工作。它具有五方面的管理功能斷管理。即內存分配管理、文件管理、外部設備管理、作業(yè)管理和中。56.什么是系統(tǒng)工程？以軟件工程方法開發(fā)軟件，大概要經(jīng)過哪些主要階段？1）軟件工程就是采用工程化法進行軟件開發(fā)2）以軟件工程開發(fā)軟件，大致可劃分為以下幾個階段：需求分析和可行性研究階段，系統(tǒng)功能和系統(tǒng)結構設計階段，程序設計和編寫階段，軟件測試階段，使用和維護階段。57.什么是庫恩-塔克條件？其幾何意義是什么？庫恩-塔克條件是，約束極值點存在的條件是：目標函數(shù)梯度▽F(X)可表示為諸約束條件梯度線性組合的負值，即式中，q為在該設計點處的起作用約束數(shù)目；為非負值的乘子，也叫做拉格朗日乘子。這個判別準則的幾何意義是：起作用約束的梯度負值，在設計空間構成一個錐體，目標函數(shù)的負梯度應包含再此錐體內。58.簡述強度-應力干涉理論中“強度”和“應力”的含義，試舉例說明之“應力”表示導致失效的任何因素；而“強度”具有廣泛的含義，指阻止失效發(fā)生的任何因素?！皬姸取焙汀皯Α笔且粚γ艿膬蓚€方面，它們具有相同的量綱；在解決桿、梁、軸的尺寸的可靠性設計中，“強度”就是指材料的強度，“應力”就是指零件危險斷面上的應力，但在解決壓桿穩(wěn)定性的可靠性設計中，“強度”則指的是判斷壓桿是否失穩(wěn)的“臨界壓力”，而應力“則指壓桿所受的工作壓力。59.簡述平面應力和平面應變的區(qū)別1）應力狀態(tài)不同：平面應力問題中平板的厚度與長度、高度相比尺寸小很多，所受的載荷都在平面內并沿厚度方向均勻分布，可以認為沿厚度方向的應力為零平面應力問題中由于Z項尺寸大，該方向上的變形是被約束住的，沿Z項應變?yōu)榱?）彈性矩陣不同：將平面應力問題彈性矩陣中的E換成、把Πμ換成μ/(1-μ)，就成為平面應變問題的彈性矩陣。60.什么是規(guī)格化設備坐標系？在圖形程序設計中，采用規(guī)格化設備坐標系有什么好處？1）為了便于圖形處理，引入一個與設備無關的坐標系，采用一種無量綱的單位代替設備坐標，當圖形輸出時，再轉換為具體的設備坐標。這就是規(guī)范化設備坐標系2）采用規(guī)格化設備坐標系的好處是：用戶的圖形數(shù)據(jù)經(jīng)轉換成規(guī)格化設備坐標系中的值。使應用程序與圖形設備隔離開，增強了應用程序的可移植性。61.在進行圖形處理時，為什么要引入規(guī)格化設備坐標系？1）用于用戶的圖形是定義在世界坐標系里，而圖形的輸出是定義在設備坐標系里。不同的圖形設備具有不同的設備坐標系且其工作范圍也不相同。（2）為了便于圖形處理，有必要定義一個標準設備，引入與設備無關的規(guī)格化設備坐標系，采用一種無量綱的單位代替設備坐標，當輸出圖形時，再轉化為具體的設備坐標。（3）規(guī)格化設備坐標系的取值范圍是左下角（0，0），右上角（1，1），其工作范圍為0～1。62.消隱算法中的基本測試方法有哪些？各適合哪些方面的測試？基本測試方法有：1)面的可見性測試、最大最小測試、包含性測試和深度測試。2）面的可見性測試適合于單凸物體的自隱藏面和自隱藏線的測試3）最大最小測試用來檢查兩個多邊形是否重疊4）包含性測試用來檢查一個給定的點是否位于給定的多邊形內。5）深度測試是用來測定一個物體遮擋其它物體的基本方法。63.在消隱處理中“面的可見性測試”適用何種情況的測試？說明其具體測試方法。答：“面的可見性測試”適用于單凸物體的自隱藏線和自隱藏面的消隱測試?！懊娴目梢娦詼y試”也稱為法線方向測試。它利用面的法線矢量和視線矢量之間夾角的大小判別面的可見性。欲判別某個面的可見性，則先做該面的法線，法線矢量垂直于物體表面且指向物體的外部為正方形；再從觀察者的視點處向該面引視線矢量，視線矢量從視點指向物體方向為正方向；然后計算法線矢量和視線矢量的夾角，夾角大于90度，面可見，夾角小于90度，面不可見。64.試簡述消隱處理中的Z向深度緩沖算法的基本原理．1)該算法采用幀緩沖區(qū)存放像素值,采用一個與屏幕對應的深度信息緩沖存儲器(簡答Z緩沖區(qū)),記錄像素所顯示的空間點的Z坐標(即深度值)2)對景物中的每個多邊形找到當多邊形投影到屏幕時位于多邊形內或邊界上的所有像素點．對每一個像素,在(x,y)處計算多邊形的深度Z,并與Z緩沖區(qū)的對應值,同時將(x,y)處的多邊開的明暗寫入幀緩沖區(qū)中對應于該屏幕代表的單元中3)當所有邊多形處理完畢后在幀緩沖區(qū)中保留的就是已經(jīng)消隱過的最終結果．65.消隱算法中的分段掃描線算法的原理為：掃描線算法通過計算每一行掃描線與各物體在屏幕上投影之間的關系來確定該行的有關顯示信息。每條掃描線被各多邊形邊界在xy平面上的投影分割成若干段，在每段中最多只有一個多邊形是可見的。只要在段內任一點處，找出在該處Z值最大的一個多邊形，這個段上的每個像素點就用這個多邊形的顏色來填充。66.說明直線段編碼剪裁算法的思想和該算法的兩個主要步驟。直線段編碼剪裁算法的思想：每一線段或者整個位于窗口內，或者能夠被窗口分割而使其中的一部分能很快地被舍棄。兩個主要步驟：1、第一步，先確定一條線段是否整個位于窗口內，若不是，則確定該線段是否整個位于窗口外，若是，則舍棄。2、第二步，若第一步的判斷都不成立，那么就通過窗口邊界所在的直線將線段分成兩部分，再對每一部分進行第一步的測試。67.試簡述編碼剪裁（Cohen-Sutherland）算法的基本原理。答：將窗口的四個邊界向兩邊延伸，把平面分成9個區(qū)域；每個區(qū)域用四位二進制碼表示；線段的端點落在哪個區(qū)域則該端點的編碼就與該區(qū)的編碼相同；如果線段兩端點的編碼都為“0000”，則線段位于窗口內；如果線段兩端點編碼的位邏輯乘不為“0000”，則線段位于窗口外；如果線段不能用上述方法測試決定，則將線段分割，然后用上述方法判斷。68.什么叫事物物性表？其作用是什么？答：事物物性表是一種組合排列對象的事物和關系特性的表格。事物物性表的作用是：1)可用于概括地描述、限制和選擇標準的、非標準的，物質的和非物質的以及相互近似的事物對象。2)將其用于CAD中，可規(guī)范化的支持CAD數(shù)據(jù)的歸檔、存儲和交換。69.特征造型是如何定義的？1)特征是指能反映零件特點的，可按一定原則分類的、具有相對獨立意義的典型結構形狀。2)基于特征的造型稱為特征造型。3）基于特征的造型是把特征作為產(chǎn)品零件定義的基本單元，將產(chǎn)品描述為特征的集合，包括形狀特征、精度特征、材料特征和其他工藝特征，從而為工藝設計和制造過程的各個環(huán)節(jié)提供充分的信息。70.在特征造型中如何很好的確定特征？①以人機交互的方式輔助識別特征，輸入工藝信息，建立零件或產(chǎn)品描述的數(shù)據(jù)結構。這種方法易于實現(xiàn)，但效率很低，且?guī)缀涡畔⑴c非幾何信息是分離的。②利用實體模型信息，自動識別特征，再交互輸入工藝信息。這種方法應用面廣，但由于識別能力有限，因而使用的零件范田狹小，有很大的局限性。③利用特征進行零件設計，即預先定義大量特征，放入特征庫，在設計階段就調入形狀特征進行造型，再逐步輸入幾何信息、工藝信息，建立起零件特征數(shù)據(jù)模型，并將其出入數(shù)據(jù)庫這種方法反映了基于特征設計的思想?；谔卣鞯脑O計是目前特征造型研究領域中的主流，而特征識別（特征抽?。┦菍τ诨谔卣髟O計的補充。71.標準件特性文件中標準件圖形是如何構成的？答：標準件的圖形構成可以分為四個層次：A類構件、B類構件、K類整件、G類組件。A類構件是最基本的通用幾何元素。B類構件是專用于某一圖形文件的通用元素。K類整件是由一個或若干個A類構件或B類構件組成，用以描述一個完整的零件。G類組件是由幾個整件和必要的A.B構件組成.72.采用最小二乘法進行多項式擬合時應注意哪些問題？答：采用最小二乘法的多項式擬合時，要注意以下問題：1)多項式的冪次不能太高，一般小于7，可先用較低的冪次，如誤差較大則再提高。2)一組數(shù)