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河南自考本科《现代设计理论》知识汇总

2018-02-06 16:23
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  河南自考本科《现代设计理论》知识汇总

河南自考本科《现代设计理论》知识汇总:

  二、多项选择题

  1、以下属于无约束优化方法的有( )。

  A. 变尺度法

  B. 梯度法

  C. 复合形法

  D. 牛顿法

  E. 内点法

  正确答案:ABD

  2、( )为现代设计方法。

  A. 优化设计

  B. 工程遗传算法

  C. 产品造型设计

  D. 虚拟设计

  E. 并行设计

  正确答案:ABCDE

  3、设计体积为500cm3的圆柱形包装盒,按用料最省的原则确定其高度和直径,其设计变量为( )。

  A. 重量

  B. 直径

  C. 面积

  D. 体积

  E. 高度

  正确答案:BE

  4、迭代过程是否结束通常的判断方法有( )。

  A. 目标函数值充分小

  B. 相邻两迭代点间的距离充分小

  C. 相邻两迭代点目标函数值之差充分小

  D. 目标函数值等于零

  E. 每个设计变量都为零

  正确答案:BC

  5、设原区间为[a,b],则黄金分割法内分点的取点规则为( )。

  A. a1=a+0.382(a-b)

  B. a1=a+0.382(b-a)

  C. a2=a+0.618(a-b)

  D. a2=a+0.618(b-a)

  E. a1=b+0.382(b-a)

  正确答案:BD

  6、属于直接约束优化方法的有( )。

  A. 约束坐标轮换法

  B. 约束随机方向法

  C. 外点法

  D. 复合形法

  E. 内点法

  正确答案:ABD

  7、传统的机械设计与机械可靠性设计的不同点包括( )。

  A. 设计变量的属性不同

  B. 设计变量运算方法不同

  C. 设计准则含义不同

  D. 提高产品安全程度的措施不同

  E. 设计的研究内容不同

  正确答案:ABCD

  8、可靠性定义中的四个要点是指( )。

  A. 概率

  B. 产品

  C. 规定的条件

  D. 规定的时间

  E. 规定的功能

  正确答案:BCDE

  9、正态分布中的标准差( )。

  A. 表征随机变量分布的离散程度

  B. 表征随机变量分布的集中趋势

  C. 决定正态分布曲线的位置

  D. 决定正态分布曲线的形状

  E. 影响正态分布曲线的对称性

  正确答案:AD

  10、提高并联系统可靠度的途径有( )。

  A. 增加单元的可靠度

  B. 减小单元的可靠度

  C. 增加单元的数量

  D. 减小单元的数量

  E. 延长单元的平均寿命

  正确答案:ACE

  11、按照强度-应力干涉理论,提高零件可靠度的措施为( )。

  A. 减小零件应力的标准差

  B. 增大材料强度的标准差

  C. 减少材料强度的标准差

  D. 降低零件应力的均值

  E. 提高材料强度的均值和标准差

  正确答案:ACD

  12、工业设计包括三方面的内容,分别是( )。

  A. 产品设计

  B. 视觉传达设计

  C. 环境设计

  D. 虚拟设计

  E. 并行设计

  正确答案:ABC

  13、工业造型设计的三个基本原则包括( )。

  A. 实用

  B. 经济

  C. 美观

  D. 可靠

  E. 舒适

  正确答案:ABC

  14、下面属于现实形态有( )。

  A. 日月

  B. 树木

  C. 矩形

  D. 正方体

  E. 汽车

  正确答案:ABE

  15、虚拟现实的特征包括( )。

  A. 交互性

  B. 沉浸感

  C. 想象空间

  D. 实时性

  E. 计算机化

  正确答案:ABCD

  三、填空题

  1、可靠性作为一门涉及面很广的工程学科,主要包括 可靠性数学、 可靠性物理和( )。

  正确答案:【可靠性工程】

  2、传统的机械设计与机械可靠性设计,都是以零件或机械系统的( )作为其主要研究内容。

  正确答案:【安全与失效】

  3、已知系统的可靠度为0.8,则系统的累积失效概率为( )。

  正确答案:【0.2】

  4、浴盆曲线分为三个阶段,分别是 早期失效期、偶然失效期和( )。

  正确答案:【耗损失效期】

  5、( )是指一批类型、规格相同的产品从投入工作到发生失效(或故障)的平均时间,它是一个标志产品平均能工作多长时间的特征量。

  正确答案:【平均寿命】

  6、( )是指可以维修的系统、机器或零部件等在规定的条件下和规定的时间内完成维修的概率。

  正确答案:【维修度】

  7、可靠性研究时,随机变量可分为离散型变量和( )。

  正确答案:【连续型变量】

  8、系统可靠性预计常用方法有系统逻辑图法和( )。

  正确答案:【布尔真值表法】

  9、威布尔分布的三个参数分别是( )、位置参数、尺度参数。

  正确答案:【形状参数】

  10、为了计算系统的可靠度,不管是可靠性预计还是可靠性分配,首先都需要建立系统的( )。

  正确答案:【可靠性模型】

  11、失效概率密度和失效率都表示产品在( )时间内失效的概率。

  正确答案:【单位】

  12、工业造型设计的原则中,( )原则居于主导地位。

  正确答案:【实用】

  13、视觉与客观存在不一致的现象,称为( )。

  正确答案:【视错觉】

  14、产品设计中人体尺寸修正量包括功能修正量和( )两种。

  正确答案:【心理修正量】

  15、为了保证实现产品功能,必须考虑着装、可能的姿势、动态操作等需要的修正量,称为( )。

  正确答案:【功能修正量】

  16、为了消除空间压抑感、高度恐惧感和过于接近时的窘迫感、不舒适感,或为了美观、新奇等心理需求而加的尺寸修正量,称为()。

  正确答案:【心理修正量】

  17、工程遗传算法是基于( )和遗传机制,在计算机上模拟生物进化机制的搜索寻优算法。

  正确答案:【自然选择】

  18、遗传操作是遗传算法的核心,包括3个主要的操作算子:( )、交叉和变异。

  正确答案:【选择】

  19、虚拟设计按照配置的档次可分为两大类:一种是基于PC机的廉价设计系统;另一种是基于( )的高档产品开发设计系统。

  正确答案:【工作站】

  20、并行设计从设计一开始,就考虑到产品整个( )中从概念形成到报废处理的所有因素。

  正确答案:【生命周期】

  21、虚拟现实一般有三个要素组成:软件,( ),用户界面。

  正确答案:【硬件】

  22、设计发展的过程主要经历了直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶段和( ) 阶段。

  正确答案:【现代设计 】

  23、在单峰区间[a,b]内,任取两个试算点a1、a2,若两点的函数值F(a1)

  正确答案:【[a,a2] 】

  24、最速下降法以( )方向作为搜索方向,因此最速下降法又称为梯度法。

  正确答案:【负梯度 】

  25、各种多维优化方法之间的主要差异是在于( )。

  正确答案:【搜索方向 】

  26、优化设计问题的基本解法有解析法和( )。

  正确答案:【数值法】

  27、惩罚函数法根据能够处理的约束形式和惩罚函数构造的不同,可分为内点法、( )和混合法。

  正确答案:【外点法】

  28、在优化设计中,约束条件通常有等式约束条件和( )约束条件。

  正确答案:【不等式】

  29、一般优化问题的数学模型包括目标函数、设计变量和( )。

  正确答案:【约束条件】

  30、优化问题根据目标函数和约束条件函数性质的不同分为线性规划问题和( )问题。

  正确答案:【非线性规划】

  四、名词解释

  1、可靠性

  正确答案:【产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定的功能的能力。】

  2、平均寿命

  正确答案:【是指一批类型、规格相同的产品从投入工作到发生失效(或故障)的平均时间。】

  3、可靠性预计

  正确答案:【按己知各零部件的可靠性数据,计算和预测系统的可靠性指标。】

  4、可靠性分配

  正确答案:【按给定的系统可靠度,对各组成零部件的可靠度进行合理分配。】

  5、简化设计

  正确答案:【在保证性能要求的前提下,尽可能使产品设计简单化。】

  6、余度

  正确答案:【是指系统或设备具有—套以上能完成给定功能的单元。】

  7、人机工程学

  正确答案:【是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与机器、人与环境以及机器与环境之间的相互作用,为设计操作简便省力、安全、舒适,人-机-环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。】

  8、虚拟设计

  正确答案:【是以虚拟现实技术为基础,以机械产品为对象的设计手段。】

  9、虚拟产品

  正确答案:【是虚拟现实技术应用于产品设计的产物,是一个数字化的产品。】

  10、并行设计

  正确答案:【是指在产品设计一开始,就考虑到产品整个生命周期中从概念形成到报废处理的所有因素,包括产品质量、制造成本、进度计划,充分利用企业内的一切资源,最大限度地满足用户的要求,同时及时全面评价产品设计,尽早发现后续过程中可能存在的问题,及时提出改进信息,保证产品设计、工艺设计、制造的一致性。】

  11、绿色产品

  正确答案:【就是在其生命周期全过程中,符合特定的环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,对资源利用率最高,能源消耗最低的产品。】

  12、可回收性设计

  正确答案:【是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收性有关的一系列问题,达到零件材料资源、能源的最大利用,并对环境污染为最小的一种设计思想和方法。】

  13、设计

  正确答案:【人们为了满足社会功能需求,通过创造性思维,将预定目标经过一系列规划、分析和决策,产生相应的文字、数据、图形等技术文件的活动。】

  14、机械优化设计

  正确答案:【使某项机械设计在规定的各种设计限制条件下,优选设计参数,使某项或几项设计指标获得最优值。】

  15、可行域

  正确答案:【满足所有约束条件的设计点在设计空间中的活动范围。】

  五、简答题

  1、简述可靠性的定义的要点?

  正确答案:【1.产品;2. 规定的条件;3. 规定的时间;4. 规定的功能。】

  2、系统的可靠度取决的两个因素?

  正确答案:【零部件本身的可靠度;零部件组合成系统的组合方式。】

  3、系统可靠性的基本模型有哪些?

  正确答案:【串联系统、并联系统、混联系统、待机系统、表决系统。】

  4、工业设计包含内容有哪些?

  正确答案:【产品设计,视觉传达设计,环境设计 】

  5、简述工业造型设计的基本原则及其功能?

  正确答案:【实用、经济、美观是产品造型设计的三个基本原则,一般来说,实用原则居于主导地位,美观通常是从属原则,经济原则是实用与美观的约束条件。 】

  6、产品造型美的三大形式法则?

  正确答案:【比例与尺度,统一与变化,均衡与稳定。】

  7、简述工程遗传算法的基本要素?

  正确答案:【个体参数编码、初始代群体的生成、适应度函数的设计、遗传操作方法和控制参数 】

  8、简述虚拟现实的特点?

  正确答案:【交互性,沉浸感,想象空间,实时性。】

  9、并行设计的功用表现在哪些方面?

  正确答案:【缩短产品投放市场的时间,降低成本,提高质量,产品符合市场或用户的需求。】

  10、简述并行设计的关键技术?

  正确答案:【DFX技术,产品建模技术,特征识别技术。】

  11、简述绿色产品设计的关键技术?

  正确答案:【面向环境的设计技术,面向能源的设计技术,面向材料的设计技术,人机工程设计技术。】

  12、简述设计的特征。

  正确答案:【①需求特征; ②创造性特征;③程序特征; ④时代特征。】

  13、简述传统设计与现代设计的关系。

  正确答案:【继承的关系:现代设计是在传统设计的基础上发展起来的继承了传统设计方法中的精华之处。共存和突破的关系:两种设计方法存在一定的共存性,现代设计会逐渐突破传统设计局限。】

  14、简述优化设计的一般步骤。

  正确答案:【(1) 建立优化设计的数学模型;(2) 选择适当的优化方法;(3) 编写计算机程序;(4) 对计算机求得的结果进行必要的分析。】

  15、简述约束优化方法中间接解法的特点。

  正确答案:【(1)计算效率和数值计算的稳定性都有较大的提高;(2)可以有效地处理具有等式约束的约束优化问题;(3)选取加权因子较为困难。】

  六、综合题

  1、试述现代设计方法的主要内容。

  (1)优化设计。优化设计是把最优化数学原理应用于工程设计问题,将工程问题转化为数学模型,并通过计算机进行优化求解,在所有可行方案中寻求最佳设计方案的一种现代设计方法。

  (2)可靠性设计。可靠性设计以概率论和数理统计为理论基础,以失效分析、失效预测及各种可靠性试验为依据,以保证产品的可靠性为目标的现代设计方法。

  (3)工业产品造型设计。工业产品造型设计是在保证产品实用功能的前提下,用艺术手段按照美学法则对工业产品进行造型,从而设计出优质美观的产品造型。

  (4)其他设计方法。具体包括遗传算法、虚拟设计、并行设计和绿色设计等现代设计方法。

  2、试述现代设计方法的特点。

  (1)程式性。要求设计者从产品规划、方案设计、技术设计、施工设计到试验、试制进行全面考虑,按步骤有计划地进行设计。

  (2)创造性。突出人的创造性,发挥集体智慧,力求探寻更多突破性方案,开发创新产品。

  (3)系统性。强调用系统工程处理技术系统问题,设计时应分析各部分的有机关系,力求系统整体最优,同时考虑技术系统与外界的联系,即人-机-环境的大系统关系。

  (4)最优化。设计的目的是得到功能全、性能好、成本低的最优产品,设计中不仅考虑零部件参数、性能的最优,更重要的是争取产品的技术系统整体最优。

  (5)综合性。现代设计方法是建立在系统工程、创造工程基础上,综合运用信息论、优化论、相似论、模糊论、可靠性理论等自然科学理论和价值工程、决策论、预测论等社会科学理论,同时采用数学工具和计算机技术,总结设计规律,提供多种解决设计问题的科学途径。

  (6)计算机化。将计算机全面引入设计,通过设计者和计算机的密切配合,采用先进的设计方法,提高设计质量和速度。

  3、试述优化算法的基本思想。

  优化算法的基本思想是在设计空间中选定一个初始点

  ,从这一点出发,按照某一优化方法所规定的原则,确定适当的搜索方向

  与步长

  ,在此方向上获得一个使目标函数值有所下降的设计点

  ,然后以

  点作为新的初始点,重复上述过程,直至得到满足精度要求的最优点

  。

  4、试述采用应力-强度干涉理论进行机械零件可靠性设计的步骤。

  (1)确定设计对象及内容,并明确所包含的设计变量和参数;

  (2)确定机械零件的主要失效模式;

  (3)确定导致机械零件失效的载荷设计和概率分布;

  (4)确定机械零件抵抗失效的强度统计和概率分布;

  (5)根据要求达到的可靠度指标值,采用应力-强度干涉模型进行机械零件的可靠性设计计算,获得设计变量和参数的设计值。

  5、试述绿色设计的主要内容。

  (1)绿色产品设计的材料选择与管理

  选材时,不仅要考虑产品的使用和性能,还应考虑环境约束准则,同时必须了解材料对环境的影响,选用无毒、无污染材料和易回收、可重用、易降解的材料。除选材外,还应加强材料管理。

  (2)产品的可回收性设计

  可回收性设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收性有关的一系列问题,达到零件材料资源、能源的最大利用,并对环境污染最小的一种设计思想和方法。

  (3)产品的可拆卸性设计

  它要求在产品设计的初级阶段就将可拆卸性作为结构设计的一个评价准则,使所设计的结构易于拆卸,维护方便,并可在产品报废后充分有效地回收和重用可重用部分,以达到节约资源和能源、保护环境的目的。

  (4)绿色产品的成本分析

  由于在产品设计初期,就必须考虑产品的回收、再利用等性能,因此成本分析时,就必须考虑污染物的替代、产品拆卸、重复利用成本、特殊产品相应的环境成本等。

  (5)绿色产品设计数据库

  该数据库应包括产品寿命周期中环境、经济等有关的一切数据,如材料成分,各种材料对环境的影响值,材料自然降解周期等。

  6、试述绿色设计的步骤。

  (1)搜集绿色设计信息

  绿色设计信息是关于绿色产品的科技水平、材料、法规、市场需求及其竞争力方面的信息。这些信息的搜集与分析,是为了拟定以环保为导向的企业设计策略与发展方向。

  (2)建立绿色设计小组

  绿色设计小组可根据企业的规模成立专门的部门或工作小组,负责推动绿色设计业务的开展。

  (3)绿色产品方案设计

  根据搜集的绿色信息提出各种具体可行的绿色概念方案。概念方案可以是一个或多个。

  (4)绿色设计决策

  企业把环境保护纳入其决策要素之中,在产品设计过程中,对最终可行的设计方案进行产品生命周期分析。

  (5)建立企业联盟

  由于单个企业活动难以跨越产品生命周期全程,且单个企业活动极为有限,因而企业联盟在绿色产品设计中具有十分重要的作用。

关键词: 河南自考本科

高起专、专升本:郑大、河大、河南财经、河师大、河南科技大学等.河南众多知名高校..(行政管理、汉语言文学、会计、法律、金融、 工商企业管理、市场营销等多个专业)...

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