现代设计方法复习题
一、选择题
1．在CAD 使用中，为了方便定义图形通常采用不同坐标系，在以下坐标系中，坐标系的
定义域是连续且无界的是 【A 】
A.世界坐标系
B.显示器坐标系
C.规格化设备坐标系
D.绘图仪坐标系
2．CAD 系统中不是按其存储内容的特征划分的几何模型 【 D 】
A.线框几何模型
B.表面几何模型
C.实体几何模型
D.曲面几何模型
3．在单峰搜索区间[x1, x3](x1 x2>x4，并且函数F(x4)>F(x2)，则取新区间为 【 D 】 A. [x1, x4] B. [x2, x3] C. [x1, x2] D. [x4, x3] 4. 函数F(X)为在区间［10，30］内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点15和 20，若F(15) A ．［15，20］ B ．［10，20］ C ．［20，30］ D ．［15，30］ 5. 一个多元函数F(x )在点x *附近偏导数连续，则该点为极小点的充分条件是 【 B 】 A.0*)(=?x F B.0*)(=?x F ，H(x *)正定 C. H(x *)＝0 D.0*)(=?x F ，H(x *)负定 6. 求解无约束优化问题的算法不包括 【 D 】 A ．梯度法 B ．鲍威尔法 C ．变尺度法 D ．罚函数法 7. 梯度法与变尺度法所具有的收敛性分别为 【C 】 A ．一次收敛性．一次收敛性 B ．二次收敛性．二次收敛性 C ．一次收敛性．二次收敛性 D ．二次收敛性．一次收敛性 8. 函数222),(13 23121+-+=x x x x x F 在点T x }1,1{=处的梯度是 【A 】 A.T }3,4{ B.T }1,8{ C.T }12,1{ D.T }12,4{ 9.设F(X)为区间(0,3)上的单峰函数，且F(1)=2、F(2)=2.5，则可将搜索区间(0,3)缩小为 【A 】 A ．(0,2) B ．(1,2) C ．(2,3) D ．(1, 3) 10. 以下因素对有限元分析的结果的精度没有影响的是 【C 】 A.单元的尺寸 B.单元的类型 C.计算机的速度 D.计算机位数 11．关对于 n 维正定二次函数，沿一组共轭方向依次作一维搜索，当达到极值点时，最多 需要搜索 【 B 】 A ．n ＋1 次 B ．n 次 C ．n －1次 D ．2n 次 12．设试验数为N 0，累积失效数为N f (t)，仍正常工作数N s (t)，则存活频率是指 【B 】 A ．0) (N t N f B ．0)(N t N s C ．)()(t N t N f s D ．) ()(t N t N s f 13．世界坐标系、设备坐标系、规格化坐标系的转换关系是 【C 】 A ．WC→DC→NDC B ．NDC→DC→WC C ．WC→NDC→DC D ．DC→WC→NDC 14．设X =(X 1, X 2,…, X n )，R n 为维欧氏空间，则下述正确的是 【A 】 A ．设计空间是 n 维欧氏空间R n B ．设计空间是 n 维欧氏空间R n 中落在可行域内的部分 C ．设计变量在具体设计问题中的迭代值是唯一的 D ．设计变量是指设计对象中用到的所有变量 15．平面问题的弹性矩阵与材料的 【D 】 A.弹性模量有关，泊松比无关 B.弹性模量无关，泊松比有关 C.弹性模量和泊松比都无关 D.弹性模量和泊松比都有关 16．标准正态分布是定义为 【C 】 A.μ＝1，σ＝0.5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＝0.5，σ＝1的正态分布 17．设计体积450cm 3的圆柱形包装盒，按用料最省的原则要确定其高度H 和直径D ，其设计变量是 【B 】 A.重量 B.直径 C.面积 D.体积 18．已知变换矩阵???? ??????=100020001T ，则图形将在 【B 】 A ．X 方向放大2倍 B ．Y 方向放大2倍 C ．X 方向平移2 D ．Y 方向平移2 19. 参数化绘图在定义图形时关键是利用了图形的 【 A 】 A ．相似性 B ．多样性 C ．个别性 D ．特殊性 20．N 台具有相同可靠度为R 的设备组成系统，恰好有r 台设备失效时系统的可靠度为 【C 】 A ．RS ＝∑=--r i r r n r n R R C 0)1( B ．RS ＝∑=--n i r r n r n R R C 0)1( C ．RS ＝r r n r n R R C )1(-- D ．RS ＝∑=---r i r r n r n R R C 0 )1(1 21．三维几何造型是CAD 的一种 【A 】 A.图形处理技术 B.工程分析技术 C.文档处理技术 D.软件设计技术 22．下列设备不属于CAD 作业输出设备的，有 【D 】 A ．打印机 B ．绘图仪 C ．显示器 D ．光笔 23．三维图形变换矩阵????? ???????=s n m l r j i h q f e d p c b a T 中，[l m n ]表示产生 【D 】 A ．比例变换 B ．对称变换 C ．错切变换 D ．平移变换 24．对于一个无约束优化问题，若其一阶、二阶偏导数易计算，且计算变量不多(n≤20)，宜选用的优化方法是 【A 】 A.拟牛顿法 B.变尺度法 C.0.618法 D.二次插值法 25．在单峰搜索区间[x 1, x 3](x 1 A. [x1, x4] B. [x2, x3] C. [x1, x2] D. [x4, x3] 26. 一个多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，则该点为极大点的充分条件是【D 】 A.0*)(=?x F B.0*)(=?x F ，H(x*)正定 C.H(x*)＝0 D.0*)(=?x F ，H(x*)负定 27. 下列特性中，梯度法不具有的是 【 A 】 A.二次收敛性 B.要计算一阶偏导数 C.对初始点的要求不高 D.只利用目标函数的一阶偏导数值构成搜索方向 28. 函数222),(1323121+-+=x x x x x F 在点T x }1,1{=处的梯度是 【A 】 A.T }6,1{ B.T }1,6{ C.T }12,1{ D.T }4,1{ 29. 正态分布中的标准差是 【B 】 A. 表征随机变量分布的集中趋势 B. 表征随机变量分布的离散程度 C.决定正态分布曲线的位置 D.影响正态分布曲线的对称性 30.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 31．若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T 可表为 【D 】 A.?t dt t f 0)( B.?∞t dt t f )( C.?∞t dt t f t f )()( D.?∞0 )(dt t tf 32．对于 n 维正定二次函数，沿一组共轭方向依次作一维搜索，当达到极值点时，最多需要搜索 【B 】 A ． n ＋1 次 B ．n 次 C ．n －1次 D ．2n 次 33．以下因素对有限元分析的结果的精度没有影响的是 【C 】 A.单元的尺寸 B.单元的类型 C.计算机的速度 D.计算机位数 34．某多元函数值在X (k)点满足?F(X (k))＝0，则X (k) 为 【 C 】 A ．鞍点 B ．极大值点 C ．极小值点 D ．无法判断 35．求f(x 1,x 2)＝2x 12-8x 1+2x 22-4x 2+20的极值及极值点。 【B 】 A. x*=[1，1]T 12 B. x*=[2，1]T 10 C. x*=[2，2]T 12 D. x*=[1，0]T 14 36．若在CAD 系统中，固定窗口参数，同时缩小视区高度和宽度，则视图内图形 【B 】 A.比例增大 B.比例缩小 C.左右移动 D.上下移动 37．某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ＝0.002，则该产品的平均寿 【C 】 A.200 B.1000 C.500 D.2000 T=1/λ 38．由三个相同的元件组成的并联系统，系统正常工作的条件是至少有两个元件处于正常工作状态，每个元件的可靠度为R=0.9，则系统的可靠度为 【A 】 A.0.972 B.0.99 C.0.999 D.0.9997 39．按照强度－应力(r -s)干涉理论)(22s r s r u σσμμ+-=，不能提高零件可靠度的措施为 【B 】 A ．减少零件应力的标准差 B ．增大材料强度的标准差 B ． 减少材料强度的标准差 D ．降低零件应力的均值 40. 参数化绘图在定义图形时关键是利用了图形的 【A 】 A ．相似性 B ．多样性 C ．个别性 D ．特殊性 二、填空题 1. 窗口是定义在 世界/用户 坐标系中的矩形区域。 2. 约束条件可分为边界约束和 性能约束 两类。 3. 当有两个设计变量时，目标函数与设计变量之间的关系是三维空间中的一个曲面。 4. 设F(X)是区间[a,b]上的单峰函数，a1、a2(a1＜a2)该区间的内点，且有F(a1)>F(a2)，则可将区间缩小为 [a, a2] 。 5. 有限元法在工程应用中主要解决的三类问题的是平衡或稳态问题 ，特征值问题, 瞬态问题。 6. 优化设计问题数学模型的三要素是目标函数、设计变量和约束条件。 7．窗口是定义在用户坐标系中确定显示内容 的矩形区域。 8．可靠度是对产品可靠性的 概率 度量。 9. 某产品的寿命T 服从指数分布，且平均寿命T ＝100小时，则T 的概率密度函数为 100100 1)(t e t f -= 。 10. 最优化问题，按是否包含有约束条件分右分为 无约束优化问题和约束优化问题 。 11. 可靠性设计的内容包括可靠性预测、 可靠性分配。 12. 在单峰搜索区间[a,b]内，任取两个试算点a1，a2(a1 F(a2)，则缩小后的区间为 [a1, a] 。 13. 常用的一维最优化方法有黄金分割法和 二次插值法 。 14. 正态分布曲线与横坐标轴间围成的总面积恒等于 1 。 15. 偏导数、方向导数都是研究某点沿给定方向的 变化率 。 16．负梯度方向 是函数下降最快的方向呢。 17．单元刚度矩阵具有对称性、 分块 性和奇异性。 18. 约束条件的作用是 对设计变量的取值加以限制 。 三、简答题 1．请简述下降迭代算法构成的基本步骤。 答：1）给定一个初始点X (0)和收敛精度ε(2分) 2）选取一个搜索方向S (k) (2分) 3）确定步长因子a k ，按)0()0()1(S X X α+=得到新的迭代点(3分) 4）收敛判断：若X (k+1)满足收敛精度，则以X (k+1)作为最优点，终止计算；否则，以X(k+1)作为新的起点，转2）进行下一轮迭代。(3分) 2. 什么是可靠度？系统的可靠性预测和可靠性分配有何不同? 答：1）可靠度是产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。（4分） 2）系统的可靠性预测和可靠性分配的区别：系统的可靠性预测是按系统的组成形式，根据已知的单元和子系统的可靠度计算求得的；（3分）系统的可靠性分配是将已知系统的可靠性指标合理地分配到其组成的各子系统和单元上去，从而求出各单元应具有的可靠度。（3分） 3. 设计数据处理的常用方法有那些？ 答：通常对设计数据处理的方法有以下两种：（1）将设计数据转变为程序，即程序化。采取编程的方法对数表及图线进行处理，通常不外乎两种方法：第一，采用数组存储在程序中，用查表、插值的方法检索所需数据（5分）；第二，拟合成公式编入程序，由计 算获得所需数据；(2)利用数据库管理设计数据。将数表中的数据或线图经离散化后的数据按规定的格式存放在数据库中，由数据库自身进行管理，独立于应用程序，因此，可以被应用程序所共享。（5分） 4. 请简述现代CAD 技术研究的内容。 答：1)研究现代设计理论与方法(3分) 2）研究与设计工具相关的技术(3分) ①协同设计环境的支持技术， ②协同设计的管理技术。 3）研究与设计环境相关的技术(4分) ①产品数字化定义及建模技术， ②基于PDM 的产品数据管理与工作流（过程）管理技术， ③发展集成的CAx 和DFx 工具。 5. 优化设计的数学模型由哪三部分组成？建立优化设计的数学模型的基本步骤是什么？ 答：（1）优化设计的数学模型由设计变量、目标函数和约束条件组成。(4分) （2）建立优化设计的数学模型的基本步骤是：(6分) 1）识别要确定的未知变量（设计或决策），并用代数符号表示它们； 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）识别问题的约束或限制，并将它们表示未知变量的线性或非线性的等式或不等式组。 6. 下降迭代算法的收敛准则有哪些？ 答：下降迭代算法的收敛准则有： (1)点距准则：相邻两迭代点的距离来判断； (2)值差准则：相邻两迭代点的函数值之差来判断； (3)梯度准则：梯度的模长判断。 四、计算题 1、试用进退法确定函数96)(2+-=x x x f 的一维优化初始区间[]b a ,，给定初始点10=x ，初始步长1=h 。（15分） 解： 101==x x ，4)(11==x f f （3分） 21102=+=+=h x x ，1)(22==x f f 比较21,f f ，由于21f f >，作前进计算： 321203=+=+=h x x ， 0)(33==x f f （3分） 比较32,f f ，由于32f f >，再作前进计算： （2分） 221==x x ， 12 1==f f 332==x x ， 03 2==f f （3分） 541403=+=+=h x x ，4)(33==x f f 由于32f f <，可知初始区间已经找到，即[][]5,2,=b a 。 （3分） 2、用梯度法求解无约束优化问题：（15分） 1244)(min 222121+-+-=x x x x X f ，取初始点[]T X 1,1)0(=，计算精度1.0=ε。 解：求：?? ????--=?4242)(21x x X f ，??????--=?22)()0(X f （2分） 令：?? ????=-?=22)()0()0(X f S （2分） 则：?? ????++=??????+??????=+=αααα21212211)0()0()1(S X X （3分） ()())(12214)21(214)21()(22)1(αφ=++-+++-+=a a a a X f （2分） 令0)(='αφ，可得5.0=α，?? ????=22)1(X ，4)()1(=X f (3分) 因：0)()1(=?X f ，可得此问题的最优解：?? ????=22*X ，4)(*=X f 。 (2分) 3. 已知某型号继电器的寿命服从正态分布N (4×106，1012)，求该型号继电器工作至5×106次时的可靠性R(5×106)、失效率λ(5×106)及可靠水平r =0.9时的可靠寿命t (0.9)。（查表 )1(Φ＝0.8413，)4(Φ≈1，)1.0(1-Φ＝-1.282，)2.0(1-Φ＝-0.845， )2(Φ＝0.97725, φ(1)＝0.2420，φ(2)＝0.05399 ） （10分） 解：已知6104?=μ 610=σ 由公式得 1587.08413.01)]1(1[) 4(1)]10104105(1[)10104(1)()( 1)105(6666 66=-=Φ-Φ=?-?Φ-?ΦΦ-Φ-?＝＝σμσμt R (3分) 次/1052.110)8413.01(2420.0)1(110)1()10104105(110)10104105()(1)()105(6666 6666661 6----?≈?-=Φ-?=?-?Φ-??-?=-Φ--=?φφσμσσμφλt t (3分) ) (10718.2)282.1(10104)1.0(10104]9.0)4(1[10104]9.0)10 104(1[10104] )(1[)9.0(66616616666 1661次?=-?+?=Φ+?=?Φ-Φ+?=??Φ-Φ+?=Φ-Φ+=----r t σ μσμ(4分) 4. 设由三个单元组成的串联系统，其预计失效率分别为：h /002.01=λ，h /001.02=λ，h /004.03=λ，该系统的任务时间为h 20，系统规定的可靠度为9 5.0，试求按相对失效率比的分配方法分配各单元的可靠度。（10分） 解：根据预计单元的失效率确定加权系数： 2857.0007 .0002.0004.0001.0002.0002.01==++=ω （1分） 分配第一个单元的允许失效率： 由95.0)20exp()20(* *=?-=S S R λ，可得00257.0*=S λ （1分） 000734.02857.000257 .01**1=?==ωλλS （1分） 相应分配给第一个单元的可靠度为：98543.0)20exp()20(*1*1=?-=λR 。 （1分） 相应分配第二个单元的可靠度： 14286.0007 .0001.02==ω，000367.02**2==ωλλS ， （2分） 99269.0)20exp()20(* 2*2=?-=λR （1分） 相应分配第三个单元的可靠度： 57143.0007 .0004.03==ω，001469.03**3==ωλλS ， （2分） 97105 .0)20exp()20(* 3*3=?-=λR （1分） 5. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）（15分） 42)(min 2+=x x f ，给定[][]2,1,-=b a ，取1.0=ε。 解：第一次缩小区间 043.4,146.03382.0111==?+-=f x 459.5,854.03618.0122==?+-=f x (3分) 由于21f f <，故新区间[][][]854.0,1,,2-==x a b a 因为1.0854.1>=-a b ，所以应继续缩小区间。 （2分） 第二次缩小区间 令043.4,146 .01212====f f x x 171.4,292.0854.1382.0111=-=?+-=f x （3分） 由于21f f >，故新区间[][][]854.0,292.0,,1-==b x b a （1分） 因为1.0146.1>=-a b ，所以应继续缩小区间。 第三次缩小区间 令043.4,146 .02121====f f x x 346.4,416.0)292.0854.0(618.0292.022==+?+-=f x （3分） 由于21f f <，故新区间[][]416.0,292.0,2-=x a （2分） 因为1.0708.0>=-a b ，所以应继续缩小区间。 6. 用梯度法求解 42)(min 22221+-+=x x x X f ，[]T X 1,1)0(=，1.0=ε 。（15分） 解：求：?? ????-=?222)(21x x X f ，??????=?02)()0(X f （3分） 令：?? ????-=-?=02)()0()0(X f S （2分） 则：??????-=???? ??-+??? ???=+=1210211)0()0()1(αααS X X （3分） )(4141)21()(22)1(αφα=+?-+-=X f （2分） 令0)(='αφ，可得5.0=α，?? ? ???=10)1(X ，3)()1(=X f (2分) 因：0)()1(=?X f ，可得此问题的最优解：?? ????=10*X ，3)(*=X f 。 (2分) 7. 已知某一发动机零件所承受的应力服从正态分布，其均值MPa 3000=σμ，标准差Mpa S 350=σ；强度也服从正态分布。其均值MPa 8000=δμ，标准差MPa S 720=δ。求此时零件的可靠度是多少? （10分） 解:因为安全系数 67.23000 8000===σδμμη （3分） 故在此安全系数下零件的可靠度为： 25.67203503000 80002222=+-=+-=σδδδμμS S u （4分） 根据25.6=Z 及标准正态积分表，可查出可靠度R=0.9999999。 （3分） 8. 有一批钢轴，规定钢轴直径不超过1.5cm 就是合格品，已知钢轴直径尺寸X 服从N(1.49，0.0052)。（查正态分布表得 )2(Φ＝0.97725，)1(Φ＝0.8413， φ（1）＝0.2420，φ（2）＝0.05399，64485.1)05.0(1＝-Φ， 74485.1)04.0(1＝-Φ）（10分）试判断这批钢轴的废品率是多少？ 1) 如果要保持有95％的合格率，那么应该规定钢轴直径的合格尺寸是多少？ 解：1）已知005.049.1＝，＝ σμ 02275.0)2(1)005 .049.15.1(1)5.1(1)5.1(=Φ-=-Φ-=≤-=>X P X P （4分） 因此，该批钢轴的废品率是0.02275。 2) 设规定钢轴直径的合格尺寸是X ，则有95.0)(=≤x X P 即 95 .0)005.049 .1005.049 .1(=-≤-x X P （2分） 从而 )()(95.095.0u u z P Φ=≤ （2分） 其中 005.049 .195.0- =x u 由正态分布表查得64485.195.0=u 代入可得：cm x 498.1005.064485.149.1≈?+= （2分） 因此，规定钢轴直径的合格尺寸是1.498cm 。 单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的 序号填在题干的括号内。) 1. f(x)在区间［x 1,x 3］上为单峰函数，x 2为区间中的一点，x 4为利用二次插值法求得的近似极值点，若x 4-x 2＜0,且f(x 4)≥f(x 2)，则新的搜索区间为( D ) A. ［x 1,x 4］ B. ［x 2,x 3］ C. ［x 1,x 2］ D.［x 4,x 3］ 2.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（B ） A1 B2 C3 D4 3.应用四节点等参数单元时，由整体坐标系到自然坐标系单元的映射关系是（C ） A 任意四边形→任意四边形 B 正方形→任意四边形 C 任意四边形→正方形 D 正方形→正方形 4.在任何一个单元内（ D ） A 只有节点符合位移模式 B 只有边界点符合位移模式 C 只有边界点和节点符合位移模式 D 单元内任意点均符合位移模式 4.若强度r 的概率密度函数为f r (r)=λr e r r -λ,则知其分布为（ C ） A 正态分布 B 对数正态分布 C 指数分布 D 威布尔分布 6.标准正态分布的均值和标准离差为（ D ） A μ=1,σ=0 B μ=1,σ=1 C μ=0,σ=0 D μ=0,σ=1 7.若组成系统的诸零件的失效相互独立，但只有某一个零件处于工作状态，当它出现故障后，其它处于待 命状态的零件立即转入工作状态。这种系统称为（ C ） A 串联系统 B 工作冗余系统 C 非工作冗余系统 Dr/n 表决系统 8已知方程组5611327121 2x x x x +=+=??? ()()12，用高斯消元法对式(2)进行向前消元一步运算后，结果为（ C ） A. -=245652x B. x x 122373+= C.-=85252x D. -=-243343 2x 9.Powell 修正算法是一种（ D ） 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 10.某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ=0.002，则该产品的平均寿命为（C ） A.200 B.1000 C.500 D.2000 11.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（ B ） A 可行方向法 B 复合形法 C DFP 法 D BFGS 法 11.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（ B ） 现代设计方法复习资料 1.设计是指通过认识和利用自然法则来弥补人类自身条件不足的创造性、能动性的活动。亦是围绕目标问题的求解活动，主要以心理学研究为基础。 2.设计发展史：直觉设计、经验设计、中间试验辅助设计、现代设计。 3.设计方法可化分为传统设计方法（直觉设计、经验设计、中间试验辅助设计）和现代设计方法。 4.现代设计所指的全新理论与方法包括有限元法、并行设计、虚拟设计、反求设计、网络设计、计算机仿真、遗传算法、神经网络算法、模糊理论及智能设计等。 5.传统设计方法主要指在计算机出现以前，设计者凭直觉和经验，借助一些推导出的简单公式和经验公式进行计算，做小规模且粗糙的实验，对类似的产品和设计进行类比等的设计方法。其特点：人工试凑、经验类比、以静态为假设条件、设计者和制造者分离。 6.现代设计方法是指计算机技术得到广泛应用后，从20世纪60年代以来在设计领域出现的设计理论和方法。主要包括：设计方法学、优化设计、可靠性设计、有限元法、动态设计、计算机辅助设计、人工神经元算法、遗传算法、智能工程、价值工程、工业造型设计、人机工程、并行设计、模块化设计、相似性设计、摩擦学设计、三次设计、、反求工程。 7.现代设计方法特点有：①设计手段更新，“无纸化设计”作为现代设计的主流极大地提高了设计效率，降低了设计成本。②产品的表示从基于投影原理的二维平面图样转变到三维实体模型。③以有限元法、优化设计、动态设计、可靠性设计等为代表的分析手段使得设计分析实现了从静态分析向动态分析转变，从定性分析向定量分析转变、从零部件计算向整体计算转变、从手工设计计算向自动化设计计算转变。?以有限元法、并行设计、虚拟设计、反求设计、网络设计、计算机仿真、遗传算法、神经网络算法、模糊理论及智能设计等新的设计理论和方法不断出现和发展。⑤设计方法从传统的串行方式发展到并行方式。⑥实现了CAD、CAM、CAPP、CAE的一体化⑦网络技术、数据库技术的发展实现了设计的远程化、网络化。 8.优化设计是借助于最优化理论和算法在计算机上寻求问题的最优设计方案，是在现代计算机广泛应用的基础上发展起来的一项新技术。 9.动态设计是按照机械动态特性的要求对机械产品或构图（图形）进行动力学建模，并作动特性分析；根据对其动特性或预定的动态设计目标，进行结构修改，再设计和结构重分析，直到满足结构动特性的设计要求。 合各方面的因素，以人机配合方式或“自动搜索”方式，在计算机上进行的半自动或自动设计，以便选出在现有条件下的最佳设计方案的一种现代设计方法。 12.优化设计工作主要包括建立数学模型和求解数学模型。 13.机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下，在对机械产品的性态、几何尺寸关系或其他因素的限制（约束）范围内，选取设计变量，建立目标函数并使其获得最优值的一种设计方法。 14.优化设计的数学模型三要素：设计变量、目标函数、约束条件。 15.设计变量：在优化设计过程中其取值大小需要调整、修改并最终确定的参数。 16.目标函数：又称评价函数，是标量函数。用来评价设计方案好坏的标准。任何一项机械设计方案的好坏，总可以用一些设计指标来衡量，而这些设计指标可以用设计变量的函数的取值大小加以表征， 名词解释 1、合理药物设计：根据药物发现过程中基础研究所揭示的药物作用靶点，即受体，再参考 其内源性配体或天然药物的化学结构特征，根据配体理化性质寻找和设计合理的药物分子，以便有效发现、到达和选择性作用与靶点的又具有药理活性的先导物；或根据靶点3D结构直接设计活性配体。 2、高通量筛选：HTS,以分子水平和细胞水平的实验方法为基础，以微板形式作为实验工具 载体，以自动化操作系统执行实验过程，以灵敏快速的检验仪器采集实验数据，以计算机分析处理实验数据，在同一时间检测数以万计的样品并以得到的相应数据库支持运转的技术体系。 3、药物的体内过程即A、D、M、E的中文名称及各自定义：分别为 吸收：药物从用药部位进入体循环的过程。 分布：药物在血液、组织及器官间的可逆转运过程。 代谢：药物在吸收过程或进入体循环后，在体内酶系统、体液的PH或肠道菌从的作用下，发生结构转变的过程，此过程也称为生物转化。 排泄：药物或其代谢物排除体外的过程。 4、基于靶点的药物设计：TBBD,以生命科学为基础，根据疾病特异的功能、症状和机制， 发现和研究药物作用靶点以及与预防相关的调控过程。 5、基于性质的药物设计：PBBD,运用计算机辅助设计软件，根据配体的理化性质对设计的 先导物结构预测它们的吸收、分布、代谢、排泄和毒性（ADME/T），估计药物在体内的释放度和生物利用度，判断类药性 6、基于结构的药物设计：SBDD,以计算机辅助药物设计为手段，其方法分为基于靶点的直 接药物设计和基于配体的简介药物设计两类，运用受体学说和分子识别原理，设计对受体进行调控的先导物，或根据已有药物作用力大小和构效关系判断来推测新化合物的药效，达到发现活性分子的目地。 7、定量构效关系:QSAR,研究的是一组化合物的生物与其结构特征之间的相互关系，结构特 征以理化参数、分子拓扑参数、量子化学指数和结构碎片指数表示，用数理统计的方法进行数据回归分析，并以数学模型表达和概括量变规律。 8、三维定量构效关系：3D-QSAR,以配体和靶点的三维结构特征为基础，根据分子的内能变 化和分子间相互作用的能量变化，将已知一系列药物的理化参数和三维结构参数与药效拟合出定量关系，再以此化合物预测新化合物的活性，进行结构的优化和改造。 1、简述基于靶点结构的药物设计的基本流程。 定义活性位点→产生配体分子→配体分子打分→合成及活性测定→先导物 2、根据设计来源不同软药可以分为几种类型？软药和前药的区别有几个方面？ 软类似物；活化的软类似物；用控释内源物设计天然软药；活性代谢物；无活性代谢物等类型。区别：①先导物不一样，前药是以原药为先导物的，软药的先导物既可以是原药也可以是原药的代谢物；②作用方式不一样，前药在体外无活性，只有到达靶点释放出原药才有活性，而软药在体外是有活性的，它们到达靶点发挥治疗作用后一步代谢失活。 3、简述先导物发现的可能途径。 ①筛选途径：从众多的化合物中运用生物筛选模型挑选有生物活性的先导物。现代筛 选途径涉及组合化学、组合库和高通量高内含筛选。 ②合理药物设计：基于靶点和配体的作用机制、三维结构和识别过程以及与药物理化 现代设计方法简答题 1、与文件系统相比，数据库系 统的主要特征有哪些? 答：1)实现了数据共享,减少了数 据的冗余。2）数据存储的结构 化3)增强了数据的独立性。４） 加强了对数据的保护。 ２，CAD技术在机械工业中的应用主要有哪几方面? 答：CAD技术在机械工业中的主 要应用有以下几方面： （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，特征造型是如何定义的？ 特征是指能反映零件特点的,可 按一定原则分类的、具有相对独 立意义的典型结构形状。基于特 征的造型称为特征造型。基于特 征的造型是把特征作为产品零 件定义的基本单元，将产品描述 为特征的集合，包括形状特征、 精度特征、材料特征和其他工艺 特征,从而为工艺设计和制造过 程的各个环节提供充分的信息。 ３三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参数和所采用的拼合运算过程。 4简述三维实体模型的实现方法 中的ＣSG方法和Ｂ-ｒｅｐ方法 各自的基本思想。 答;CSG方法的基本思想是:各种 各样形状的几何形体都可以由 若干个基本形体,经过有限次形 状集合运算（又称拼合运算）构 建得到。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。B -ｒep方法的基本思 想:几何实体都是由若干边界外 表面包容的,可以通过定义和全 面存储这些边界外表面信息的 方法建立实体几何模型。 5. 消隐算法中的基本测试方法 有哪些?各适合哪些方面的测 试？ 基本测试方法有:面的可见性测 试、最大最小测试、包含性测试 和深度测试。面的可见性测试适 合于单凸物体的自隐藏面和自 隐藏线的测试。 最大最小测试用来检查两个多 边形是否重叠。包含性测试用来 检查一个给定的点是否位于给 定的多边形内。深度测试是用来 测定一个物体遮挡其它物体的 基本方法。 ６.在进行图形处理时,为什么要 引入规格化设备坐标系？ １）用于用户的图形是定义在世 界坐标系里,而图形的输出是定 义在设备坐标系里。不同的图形 设备具有不同的设备坐标系且 其工作范围也不相同。 （２)为了便于图形处理,有必要 定义一个标准设备,引入与设备 无关的规格化设备坐标系,采用 一种无量纲的单位代替设备坐 标，当输出图形时，再转化为具 体的设备坐标。 (３）规格化设备坐标系的取值范 围是左下角（0,0)，右上角（1, １）,其工作范围为0～1。 7.简述参数化绘图方法中的几何 作图局部求解法的核心思想。 几何作图局部求解法的核心思 想是: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；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；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。 8．说明直线段编码剪裁算法的 思想和该算法的两个主要步骤。 直线段编码剪裁算法的思想:每 一线段或者整个位于窗口内，或 者能够被窗口分割而使其中的 一部分能很快地被舍弃。两个主 要步骤:第一步先确定一条线段 是否整个位于窗口内,若不是,则 确定该线段是否整个位于窗口， 外，若是，则舍弃；第二步，若 第一步的判断都不成立,那么就 现代设计方法复习题 一、选择题 1．在CAD 使用中，为了方便定义图形通常采用不同坐标系，在以下坐标系中，坐标系的定 义域是连续且无界的是 【A 】 A.世界坐标系 B.显示器坐标系 C.规格化设备坐标系 D.绘图仪坐标系 2．CAD 系统中不是按其存储容的特征划分的几何模型 【 D 】 A.线框几何模型 B.表面几何模型 C.实体几何模型 D.曲面几何模型 3．在单峰搜索区间[x1, x3](x1 现代设计方法试卷1及答案 一、单项选择题 1.属于无约束优化问题求解算法中的直接法是（ C ） A. 梯度法 B.牛顿法 C.POWELL法 D.变尺度法 2.按类型划分，惩罚函数法属于（ D ） A.一维优化方法 B.无约束优化方法 C.直接法 D.约束优化方法 3.对于只含有不等式约束的优化问题，满足每一个设计约束的设计点，称为 （D） A.边界点 B.非可行点 C.外点 D.内点 4.坐标轮换法以为搜索方向。（C） A.梯度方向 B.共轭方向 C.坐标轴方向 D.负梯度方向 5.一个多元函数F（X）在点X*附近偏导数连续，则该点为极小值点的充分条件是（ B ） A.▽F（X*）=0 B. ▽F（X*）=0,H（X*）正定 C. H（X*）=0 D. ▽F（X*）=0,H（X*）负定 6.在有限元分析中，将构件分割成单元的方法称之为( C ) A.有限化 B.单元化 C.网格化 D.分割化 7.平面问题的弹性矩阵与材料的（ D） A.弹性模量有关，泊松比无关 B.弹性模量无关，泊松比有关 C.弹性模量和泊松比都无关 D.弹性模量和泊松比都有关 8.当零件材料的强度均值小于应力均值时，零件的平均安全系数为n，等效概率为F，则（A ） A.n<1，F>50% B. n>1，F>50% C. n<1，F<50% D. n>1，F<50% 9.串联系统的失效模式大多服从（ D ） A.正态分布 B.对数正态分布 C.指数分布 D.威布分布 10.抽取100只灯泡进行实验，灯泡工作到50小时有12只损坏，工作到70小 时又有20只损坏，从50小时到70小时这段时间内灯泡的平均失效密度为（ C ） A. 0.006 B. 0.004 C. 0.01 D. 0.12 二、填空题 11.单元刚度矩阵具有对称性、 分块 性和奇异性。 12.机电产品零件失效曲线分为三个区域，分别为： 早期失效区域 、正常工 作区域和功能失效区域。 13.函数()223212221+-+=x x x x x F 在点（1，0）处的梯度为 [6,-2]T 。 14.组成并联系统的零件的可靠度与该并联系统的可靠度相比较， 并联系统 的可靠度高。 15.一批产品从投入运行到发生失效的平均时间称为 平均寿命 。 16.可靠度是对产品可靠性的 概率 度量。 17.设某系统由10个零件串连组成，每个零件的可靠度均为0.95，系统的可靠度为 0.599 。 18.根据处理约束条件的方式不同，求解约束优化问题的方法分为 直接法 和间接法。 19.根据是否满足约束条件可以将设计点分为：可行点和 不可行点 。 20.利用目标函数的一阶导数或二阶导数信息构成搜索方向的方法称为 导数法 。 三、名词解释 21、（定义）可靠度：指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率，用R 表示。 22、（定义）失效率：又称故障率，产品工作t 时刻时尚未失效（或故障）的产品，在该时刻 工业设计方法学 一、填空题 1、方法是指在任何一个领域中的行为，它是用以达到某一目的的手段的总和。 2、就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验、及视觉感受而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工以及装饰以新的品质和规格，叫做工业设计。 3、产品设计方法论中首要研究的问题是技术与艺术的结合；工业设计方法论研究的第二个问题是功能与形式的关系；工业设计及方法论研究的第三个问题是宏观和微观的关系。 4、设计问题的求解模式主要有约束模式、推理模式和搜索模式。 5、产品的功能包括实用功能、美学功能、象征功能、环境功能和社会功能。 6、创造性思维的实质，表现为选择、突破和重新建构这三者的关系与统一。 7、创造性思维的基本形式包括抽象思维、形象思维、直觉思维、灵感思维、发散思维、收敛思维、分合思维、逆反思维、联想思维等。 8、一个产品的设计开发过程通常可以分为规划阶段、方案阶段、深入设计、施工设计和市场开发等阶段。 9、包装既有保护产品的作用，也具有宣传展示的功能。 10产品深入设计阶段包括四个方面，分别是总体设计、市场研究预测、深入设计与评价和模型或样机试验。 11在功能分类中，按功能的重要程度，功能可分为基本功能和辅助功能；按功能的性质可分为物质功能和精神功能；按用户的要求，可分为必要功能和不必要功能；按功能的内在联系，可分为目的功能和手段功能。 12、商品的附加价值是指企业得到劳动者的协作而创造出来的新的价值。 13、人类生存所必不可少的商品称为生活必需品；生活中以实用价值为主的商品称为实用商品；F.M.S商品则是高档商品。 14、系统的特性包括整体性、目的性、有序性、反馈性和动态性等五个方面。 15、一个产品系统的设计，包括系统分析和系统综合两个方面。 16、提高可靠性的途径主要有三个方面即设计、生产加工和管用养修。 17广义的产品，是指为满足人们需求而设计生产的具有一定用途的物质产品和非物质形体的服务的总和。 18产品应当包括三个方面的内容，分别是实体、形式和延伸。 19、产品的生命周期是指产品从进入市场开始，直到被市场淘汰为止所经历的全部时间，产品生命周期的4个阶段分为导入期、成长期、成熟期和衰退期。 20、产品进入衰退期后，基本不能为企业带来利润，企业通常采用立刻放弃的策略、逐步放弃的策略、或者自然淘汰的策略。 21、一个新产品的诞生，涉及三方面的主要因素：技术的、经济的和人的因素。 22、在产品的研究开发中，设计师应考虑采用简洁性设计原则、适切性设计原则、功能性设计原则、经济性设计原则、美观性设计原则、安全性设计原则和传达性设计原则，以配合商品化的策略。 23、人性化设计观念应该考虑的主要因素包括动机因素、人机工程学因素、美学因素、环境因素和文化因素等。 24、用户和产品接触的全部过程称为产品的全部用户体验。在这一过程中的各个阶段，包括从最初了解产品、具体研究、购买产品、安装使用，以及产品的各个方面的服务和更新。 25、设计调查的内容包括市场调查、企业调查和技术调查。 26、标准化的形式包括简化、统一化、系列化、通用化和组合化。 27、知识产权具有专有性、地域性和时间性等三个方面的特点。 28、中国专利法保护的对象包括发明专利、实用新型专利、和外观专利。 29、工业设计中的设计评价的特点表现为评价项目的多样性、评价标准的中立性、评价判断的直觉性和评价结果的相对性。 30、德国最有名的设计奖是德国red dot设计奖和IF设计奖。 最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word 文本 --------------------- 方便更改 赠人玫瑰，手留余香。 《现代设计方法》课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有 习题 【说明】：本课程《现代设计方法》（编号为09021）共有单选题,计算题,简答题, 填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有[ 填空题,单选题]等试题类型未进入。 一、计算题 1. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 342)(m in 2+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取1.0=ε。 2. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次） 32)(m in 2+=x x f ，给定[][],1,2a b =-，取1.0=ε 3. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次） 432+=x )x (f min ，给定[][]40,b ,a =，取10.=ε。 4. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 12)(m in 3+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取5.0=ε 5. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 107)(m in 2+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取1.0=ε 6. 用梯度法求解无约束优化问题： 168)(m in 22221+-+=x x x X f ，取初始点[]T X 1,1)0(= ，计算精度1.0=ε。 7. 用梯度法求解96)(m in 12221+-+=x x x X f ，[]T X 1,1)0(= ，1.0=ε。 8. 用梯度法求解44)(m in 22221+-+=x x x X f ，[]T X 1,1)0(=，1.0=ε 。 9. 用梯度法求解无约束优化问题：1364)(m in 222 121+-+-=x x x x X f ，取初始点[]T X 1,1)0(=，计算精度1.0=ε。 10. 用梯度法求解1212221422)(m in x x x x x X f --+=,[]T X 1,1)0(=，1.0=ε 。（请迭代两次） 11. 有三个可靠度均为0.9的子系统组成的并联系统，试比较纯并联及2/3[G]表决系统的可靠度。 12. 一个由2个子系统组成的系统，其可靠度指标为0.85，试按等同分配法分配子系统的可靠度：（1）组成串联系统，（2）组成并联系统。 13. 已知某零件的应力和强度均呈正态分布，零件强度：MPa 516=δμ（均值），MPa S 2.24=δ（标准差），应力：MPa 378=σμ（均值），Mpa S 5.41=σ（标准差），试计算零件的可靠度与失效概率。 14. 由应力分析表明，某零件所承受的应力是拉应力，可用正态分布来描述，MPa T 3500=μ，标准差MPa S T 400=。该零件在制造过程中所引起的残余应力也可用正态分布来描述，其均值MPa C 1000=μ，标准差MPa S C 150=。由强度分析表明，该零件的强度也服从正态分布，其均值MPa 5000=δμ。现要求出当保证该零件的可靠度不低0.999时，零件强度的标准差的最低值应为多少? 《现代设计方法》课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有 习题 【说明】：本课程《现代设计方法》（编号为09021）共有单选题,计算题,简答题, 填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有[ 填空题,单选题]等试题类型未进入。 一、计算题 1. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 342)(m in 2+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取1.0=ε。 2. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次） 32)(m in 2+=x x f ，给定[][],1,2a b =-，取1.0=ε 3. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次） 432+=x )x (f min ，给定[][]40,b ,a =，取10.=ε。 4. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 12)(m in 3+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取5.0=ε 5. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 107)(m in 2+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取1.0=ε 6. 用梯度法求解无约束优化问题： 168)(m in 22221+-+=x x x X f ，取初始点[]T X 1,1)0(= ，计算精度1.0=ε。 7. 用梯度法求解96)(m in 12221+-+=x x x X f ，[]T X 1,1)0(= ，1.0=ε。 8. 用梯度法求解44)(m in 22221+-+=x x x X f ，[]T X 1,1)0(=，1.0=ε 。 9. 用梯度法求解无约束优化问题：1364)(m in 222 121+-+-=x x x x X f ，取初始点 现代设计方法模拟试卷 一、单项选择题（本大题共２0小题。每小题１分。共2０分) 1.ＣＡD 一词已经成为世界通用的名词,它是指（ ） A.计算机辅助工程 B ． 计算机辅助设计 C ．计算机辅助制造? D ．计算机辅助工艺规程设计 2．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５.８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( ） Ａ．3，4，5 Ｂ．４，5,6 C ．5，６,7?Ｄ．6,7,８ 3．设备坐标系的维数一般为（ ） Ａ．一维 B ．二维 C 三维 Ｄ.四维 4.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.??????????11510010001 B.??????? ???--11510010001 Ｃ.???? ? ?????101001500010D ．???? ??????10 10015000 1 5．在三维几何实体的实现模式中，有一种方法其基本思想是：几何实体都是由若干边界外表 面包容而成的,通过定义和全面存储这些边界外表面信息就可以建立实体几何模型,该方法是（ ) A ．ＣSG 法 ? B ．B-rep 法 ?Ｃ.光线投影法? D.扫描表示法 6．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H ｅss ｉａn 矩阵( ) Ａ.半正定?B ．正定?C.半负定 D ．负定 7．编码裁剪法(C ｏｈe ｎ-Sutherland 法)中，某点在窗口右方,则其代码应为( ） A.００01 B ．0010 C.0１０0 D.100０ ８．在单峰搜索区间[x 1,x 3］(ｘ１ 1)北欧设计 1 .人性化的设计原则2. 大众化的设计思想3 .有机形和简约化4 .融合传统与现代理念 2)意大利设计 1 既具现代特征，又具民族特色2既具高科技，又具手工艺的优良传统.3. 既具理性色彩，又有个性特征和人情味4.产品融艺术于技术之中。 3)美国设计 1 美国短暂的历史、自由的人性，使美国设计具有轻松、乐观的色彩 2 美国的设计是源于商业，紧跟市场的脚步。 3 注重实用、兼收并蓄，注重创新性，产品富于创意。 4）德国设计：具有强烈的理性特征，极其重视理性原则、人机工程学原则和功能原则 5)日本设计 岛国，自然资源相对贫乏，狭小的空间使日本民族喜爱小型化、标准化、多功能化的产品。高、精、尖，节约材料、降低能耗等。 2、设计方法学研究的三个问题 1、技术与艺术相结合 2、功能与形式的关系 3、研究宏观与微观的问题 3、设计师与工程师解决问题的不同（人与物、人与环境） 工程师主要是解决产品设计中物与物之间的关系,而工业设计师解决的是人与物、人与环境的关系。如产品是否满足人的生理尺度。产品的使用功能、使用方式，产品是否满足人的心理需求等。 3、功能与形式的关系如何考虑 设计是功能与形式的统一。针对产品功能形式关系的问题，产品设计的发展历程是经历了“重功能轻形式”的功能主义阶段,以及强调“形式第一,功能第二”的形式主义阶段。 在现代产品设计中，要重视使用功能的同时更注重人们的心理需求，追求个性化，坚持“以人为本”的理念。形式与功能要以人的使用方式为出发点。形式表达功能，功能决定形式，功能与形式是相互促进，缺一不可，密不可分的，功能与形式要和谐统一。 第二章创新思维与技法要点 4思维的三要素及思维的活动形式 思维的三个基本要素，即思维原料、思维主体、思维工具。 思维的活动形式形象思维....逻辑思维.....灵感思维 创造性思维的品质 1、发现问题的敏锐性。 2、探索过程的发散性。 3、解决问题的新颖性。 4、合理而有特色的知识结构。 5、活跃的灵感和新颖的表达 能列出6种创新原则 综合法则组合法则还原法则移植法则强化法则逆反法则群体法则离散法则对应法则换元法则 灵感思维的过程显潜意识的作用 灵感是显、潜意识多次叠加、共同作用的结晶。 显意识长期的追求→潜意识中进行孕育→涌现于显意识→灵感 发散思维的三个层次及其在产品设计上的应用 发散性思维从低到高有三个层次，即流畅性、变更性和独特性。 在5分钟内说出尽可能多的竹子的用途、口加二笔成另外的字、玻璃杯的用途 10、用发散思维进行闹钟的创意设计 闹钟：功能的发散：发出声音（报警、提示）发光（内置LED灯）、作为声光门铃使用、会跑跳、语音识别、定时、震动。结构上的发散：座钟和沙漏结合，闹钟与台灯联系，闹钟和水杯、加热 第1章 1.何谓产品生命周期，简述其各个阶段。 2.简述现代设计所指的理论与方法有哪些。 3.简述产品开发的一般流程。 第2章 1.简述功能分析法的设计步骤。 2.什么是技术系统？举例说明技术系统应具有的分功能单元。 第3章 1.产品创新的概念是什么？产品创新在哪些诱导机制下完成的，举例说明。 2.新产品开发组织和一般管理组织有哪些差异？ 3.产品开发团队的组织模式及特点。 第4章 1.简述概念设计流程。 2.简述概念生成的方法。 3.简述概念选择的方法及步骤。 第5章 1.列举六种创造性技法。 2.创新设计的基本原理和法则有哪些。 第6章 1.什么叫反求设计？它包括哪几类？ 2.简述反求设计的过程。 第7章 1.产品的结构体系分为哪两类？结合实例说明它们各具有什么特点？ 2.举例说明何谓横系列、纵系列和跨系列产品。 3.计算 第8章 1.工业造型设计的基本内容是什么？ 2.产品造型设计的美学内容表现在那些方面？ 3.什么是人机工程学？如何判断产品设计是否符合人机工程学的要求？ 第9章 1.优化设计的步骤。 2.优化设计的收敛准则。 3.优化设计的迭代过程及格式。 4.计算。 第10章 1.有限元法解题的主要步骤。 2.工程中实用的数值解法主要有哪几种，哪种在工程中应用最为广泛，基本思想。 3.计算 第11章 1.何为可靠性：其数值标准是什么？ 2.可靠性设计与常规静强度设计有何不同？ 3.正态分布也称为什么？正态曲线的特征是什么？ 4.计算 第12章 1.何谓鲁棒设计？ 2.质量特性分为哪几种类型？ 3.试验设计的两个基本原则是什么？要做的两件事是什么？在鲁棒设计中的作用是什么？ 4.三次设计的基本内容。 5.计算 第13章 1.产品评价方法有哪些？ 第14章 1.什么是营销信息系统，营销系统分为几个子系统？ 2.企业定价法有哪几种类型？ 3.新产品品牌设计应该遵循的原则是什么？ 4. 工业设计方法学复习题 一、填空题 1、方法是指在任何一个领域中的行为，它是用以达到某一目的的手段的总和。 2、就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验、及视觉感受而赋予材料、 结构、构造、形态、色彩、表面加工以及装饰以新的品质和规格，叫做产品设计。 3、产品设计方法论中首要研究的问题是技术与艺术的结合；工业设计方法论研 究的第二个问题是功能与形式的关系；工业设计及方法论研究的第三个问题是宏观和微观的关系。 4、设计问题的求解模式主要有约束模式、推理模式和搜索模式。 5、产品的功能包括实用功能、美学功能、象征功能环境功能、和社会功能。 6、创造性思维的实质，表现为选择、突破和重新建构这三者的关系与统一。 7、创造性思维的基本形式包括抽象思维、形象思维、直觉思维、灵感思维、发散 思维、收敛思维、分合思维、逆反思维、联想思维等。 8、一个产品的设计开发过程通常可以分为产品规划、、深入设计、 施工设计和等阶段。 9、包装既有的作用，也具有的功能。 10产品深入设计阶段包括四个方面，分别是总体设计、、和模型或样机试验。 11在功能分类中，按功能的重要程度，功能可分为和辅助功能；按功能的性质可分为物质功能和；按用户的要求，可分为和不必要功能；按功能的内在联系，可分为和手段功能。 12、是指企业得到劳动者的协作而创造出来的新的价值。 13、人类生存所必不可少的商品称为；生活中以实用价值为主的商品称 为实用商品；F.M.S商品则是高档商品。 14、系统的特性包括整体性、、有序性、反馈性和等五 个方面。 15、一个产品系统的设计，包括和两个方面。 16、提高可靠性的途径主要有三个方面即设计、和管用养修。 设计概论自考复习资料 赵平勇主编 填空题： 1、设计的艺术性包含设计物象的造型形态特征，色彩装饰特征，材料肌理特征。 2、设计应遵循功能性，精神性，象征性原则 3、艺术设计的方法有分散法，形象法，对比法，逻辑法。 4、利用直观的图像和表格来说明设计意图，这是形象的设计方法。 5、将大量的设计问题化整为零、选择主要矛盾予以解决。这是一种分散设计方法。 6、设计的目的是为了更好的生活，而生活的最高境界是艺术 7、公元前3200年左右，古代埃及人利用丰富的纸莎草资源，发明了莎草纸。 8、古代埃及建筑的伟大杰作是作为国王陵墓的金字塔。 9、古代希腊建筑的最高成就是雅典卫城的设计与建成。雅典卫城是多利亚柱式的典型，其余两种柱式称为爱奥尼亚柱式和科林斯柱式。 10、维特鲁威的《建筑十书》是罗马建筑技术的总结，是西方设计实务的第一部系统完整的著作。 11、古中国石器工具的设计是原始社会最早的最主要的设计内容，并将其进一步12、分为以打制石器为主的旧石器时代和以磨制石器为主的新石器时代。 13、陶器是“火为精灵土为胎”的产物，陶器的设计发明标志着人类设计由设计阶段进入了手工设计阶段。彩绘是我国新大哭时代制陶工艺中最为成功的一种装饰设计手法。14、商代青铜器的主要纹样是饕餮纹，商代后期的司母戊大方鼎是目前所见世界上最大的青铜铸鼎。 15、成书于战国时期的《考工记》，是我国最早关于设计与制作的著作 16、青铜器是铜，锡，铅的合金。 17、现存北魏时期建造的河南嵩岳寺砖塔，是留存至今最早的佛塔。 18、隋唐时期工匠李春设计修建的赵州桥是世界上最早的敞肩劵大石桥。 19、北宋李诫编著的政府颁布的《营造法式》全面总结了隋唐以来的建筑经验，是我们和 世界建筑史上的珍贵文献。我国明代宋应星编著了世界上第一部农业和手工业的技术全书《天工开物》。 20、北京故宫是明清两代不断营造的结果，是现存是大的古建筑群。 第一章知识点： 1、设计学成为一门独立的学科，并且被学者们作出思辨的归纳和论理的阐述，则是20世纪以来的产物。 2、设计就是设想、运筹、计划与预算，它是人类为实现某种特定目的而进行的创造性活动。设计的终极目标永远是功能性与审美性。 3、依据西方对美术学的划分方法，设计学一般划分为设计史、设计理论与设计批评三个分支。 4、吉迪恩与佩夫斯纳被称为20世纪最有影响的西方设计史学家。 5、1977年，英国成立了设计史协会，这标志着设计史正式从装饰艺术史或应用美术史中独立出来而成为一门新的学科。 6、在古代中国，与古代西方“设计”相似的概念是“经营”。 7、设计(Design)概念源于文艺复兴时期，最初是指素描、绘画。 8、进入20 世纪，德国包豪斯设计学校的校长格罗佩斯提出的美术和工艺、建筑相融合的设计理论有着深远的影响。 9、设计批评的任务是以独立的表达媒介描述、阐释和评价具体的设计作品，包括历史的、再创造性的和批判性的批评。 10、西方设计界从50年代开始将符号学方法用于建筑设计。当时人们十分关注建筑的“意义危机”，认为现代建筑使环境失去了场所感，由此导致了一场功能与意义之争。 11、对当代设计学产生重大影响的两位法国结构主义哲学家是福柯和罗兰·巴特。 12、西方开启中国古代设计思想研究的工作始于20世纪初萌生的现 代主义设计运动，特别是被誉为“20世纪的米盖朗琪罗”的美国建筑设计大师赖特和德国现代主义设计大师米斯·凡德洛。 第二章知识点： 1、设计是以成品为目的，并具有功能性、艺术性、相应的科学技术含量和确定的经济意义，也就是说设计具有艺术、科技、经济三个特征。 2、设计的创造过程是遵循实用化求美法则的艺术创造过程。 3、工业设计是技术与艺术的结合，同时受着经济、环境、社会形态、文化观念等多方面的影响和制约，由技术设计、经济设计、艺术设计组成。 4、设计是在工业革命后开花结果的。1785年吉米·瓦特发明了蒸汽机，彻底改变了人类的技术世界，设计也发生了戏剧性的变革。 5、塑料是对20世纪的设计影响最大的材料。被用于各种产品上，其多样化的鲜明色彩和成型工艺上的灵活性，使许多产品设计呈现出新颖的形式。 6、设计作为管理手段，最典型的莫过于企业识别系统设计，简称CI 设计。 第三章知识点： 1、我国陶器主要有黄河中上游仰韶文化和马家窑文化为中心的彩陶和继之而起的黄河下游龙山文化为中心的黑陶，以及长江以南地区的几何印纹陶。 2、彩绘是我国新石器时代制陶工艺中最为成功的一种装饰设计手法。 浙江省1月自学考试现代设计方法试题及答案 浙江省 1月自学考试现代设计方法试题 课程代码：09323 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共30分) 1.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.Ⅰ象限 B.Ⅱ象限 C.Ⅲ象限 D.Ⅳ象限 2.滚筒式绘图仪上来自x 方向的脉冲信号使得( ) A.抬笔或落笔 B.笔架左右移动 C.滚筒带动图纸移动 D.停机和开机 3.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 4.扫描仪与主机接口，常见接口为( ) A.并行 B.RS-232 C.SCSI D.通信 5.用来定义用户在二维平面或三维世界中的物体，并符合右手定则的直角坐标系是( ) A.设备坐标系 B.世界坐标系 C.物理坐标系 D.规格化坐标系 6.CAD 支撑软件是在CAD 系统中，支撑( )进行CAD 工作的实用性功能软件。 A.用户 B.硬件 C.绘图机 D.打印机 7.对单凸物体进行面可见性测试，当外法线矢量N 和视线矢量S 的夹角( )时，面为可见的。 A.小于60° B.小于90° C.大于90° D.大于60° 8.数据库不但能为多个用户服务，而且能同时被多个用户使用，这种共享是( ) A.自动化的 B.并发的 C.智能化的 D.较大冗余的 9.标准件的图形构成分为4个层次，其中最基本的通用几何元素( ) A.G 类构件 B.K 类构件 C.B 类构件 D.A 类构件 10.在透视投影变换中，斜透视有( )个主灭点。 A.1 B.2 C.3 D.4 11.判断矩阵2014-???? ? ?，它应是( ) A.负定矩阵 B.正定矩阵 C.不定矩阵 D.对称矩阵现代设计方法复习题1
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