内蒙古科技大学《现代机械设计方法》考试试题A卷.docx
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内蒙古科技大学《现代机械设计方法》考试试题A卷
学生班级________________学生学号:
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内蒙古科技大学2007/2008学年第二学期
《现代机械设计方法》考试试题(A卷)
课程号:
040151考试方式:
闭卷
使用专业、年级:
机械制造及自动化05任课教师:
李强,王春香,李丽
考试时间:
2008.7备注:
一.单项选择题(共8题,每题2分,共16分)
1.属于无约束优化问题求解算法中的直接法是:
()。
A梯度法B牛顿法CPOWELL法D变尺度法
2.复合形法中,映射点(迭代新点)XR需满足的条件为()要求。
A适用性和可行性B可行性C适用性D映射性
3.按类型划分,罚函数法属于()。
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
4.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()。
A边界点B非可行点C外点D内点
5.多元函数梯度的概念是:
()。
A以其各二阶偏导数为分量的一个列向量B以其各一阶偏导数为分量的一个列向量
C以其各二阶偏导数为分量的一个行向量D以其各一阶偏导数为分量的一个行向量
6.已知某优化问题的数学模型为:
,此问题属于()问题。
A线性规划B非线性规划C整数规划D无约束
7.下列四种零件的应力—强度分布(L表示应力,S表示强度),其中符合机械设计要求,较优是()。
ABC D
8.建立某软件管理系统有多个方案,投资控制在30万元以内,15万元为中,低于5万元为优,即投资评价集为{优、中、差},若其中一个方案需投资12万元,则该方案对投资评价集的隶属度为()。
AR={0,0.13,0.87}BR={0.3,0.7,0}
CR={0.9,0.1,0}DR={0.4,0.5,0.2}
二、填空题(共7题,每空1分,共18分)
1.设计的本质是。
2.现代制造业的生产必须满足时间(T)、、、服务(S)和的要求。
3.成本估算的方法有、、。
4.列举三种面向X的设计:
、、。
5.优化问题数学模型的三要素:
、、。
6.K-T条件是一般约束非线性规划优化问题中确定某点是否为极值点的
条件。
对于凸规划问题也是极值点存在的条件。
7.已学的一种确定初始单峰区间的搜索方法是,该法分、两大步。
三、简答题(共4题,共26分)
1.价值的数学表达式、选择价值分析对象的原则及方法。
(6分)
2.创造性思维从不同角度可划分为哪些类型,举例说明2~3个创造法则。
(5分)
3.简述约束优化问题数值迭代法的基本思想,并写出其迭代格式?
(5分)
4.以图1中的二维无约束优化问题为例,简述powell基本算法一轮迭代的过程?
(10分)
图1
四、分析与计算题(共3题,共40分)
1.用黄金分割法求解数学模型
。
已知初始单峰区间
[1,7],经过两次缩短区间后问:
1)新区间是什么?
2)此时区间缩短率为多少?
(15分)
学生班级________________学生学号:
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2.某厂生产洗衣机欲从甲、乙、丙三种方案中选择一种,已知各方案的技术评价指标集为{使用、噪音、寿命、洁净度、加工},加权系数如图2所示。
利用10分制进行评分(Pmax=10),各方案对应的技术评价指标评分值PA={4、8、4、8、8},PB={7、6、6、7、6},PC={9、5、8、6、5}。
理想成本Hi=1000元,生产成本HA=1400元,HB=1600元,HC=1800元。
利用技术-经济综合评价法评价出较优的方案(要求画出优度图)。
(10分)
图2
3.3.用你身边的某个机器设备或系统作为例子,以系统(功能)分分析的方法进行原理方案设计(要求设计步骤明确)。
(15分)
内蒙古科技大学2009-2010学年第一学期
《现代设计方法》评分标准(A卷)
课程号:
64122320考试方式:
开卷
使用专业、年级:
工业设计06任课教师:
李丽
考试时间:
2009.12备注:
一、填空题(共8题,每空1分,共25分)
1.设计的变迁经历了直觉设计、经验(传统)设计、现代设计三个阶段。
2.现代设计法的五项基本要求时间(T)、质量(Q)、成本(C)、服务(S)、环境(E)。
3.成本估算的方法有重量估算法、材料成本估算法、相似产品成本估算。
4.评价决策的方法有简单评价法、评分法、技术经济评价法等。
5.设计的四个阶段:
产品规划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、施工设计阶段。
6.产品成本的构成生产成本、运行成本、维修成本。
7.提高产品的价值可以从功能分析、性能分析、成本分析三方面入手。
8.设计的本质是创新。
三、简答题(共7题,每题5分,共35分)
1.解释价值系数分析法。
(5分)
答:
价值系数分析元件功能和成本的关系,寻求成本与功能不相适应的元件作为重点分析对象和改进目标。
(2分)
价值系数功能系数和成本系数所决定。
(1分)
按零件在整个部件中的重要程度排队评分,求出每个元件相对于产品的功能系数fi,功能系数越高说明零件对部件的功能影响越大,重要程度越高。
零件的成本系数ci为零件成本与产品总成本之比。
(1分)
价值系数等于1说明功能和价值相当,若价值系数大于1说明零件功能重要但所花成本低,应予调整,若小于1说明成本过高,要予以降低.(1分)
2.解决问题的逻辑步骤是什么?
答:
分析—综合—评价—决策。
(5分)
3.画出技术系统的模型并进行解释。
答:
技术系统能够实现物料,能量和信号的转变,同时还不可避免的发生伴生输入和输出,如振动,温度,噪声等。
(5分)
4.什么是技术经济综合评价法?
答:
技术-经济评价法的依据是相对价。
其中包括方案的技术价和经济价。
其中,技术价:
,(1分)
经济价:
(1分)
总价值(相对价)ω0:
1直线法:
(1分)
②抛物线法:
(1分)
一般取ω0≥0.65(1分)
5.用你身边的实例说明其创造性体现在哪些方面?
评分标准:
举出实例即可。
如飞机轮船利用了仿生法。
(5分)
6.解释智爆法。
(5分)
答:
智爆法是指通过召开会议产生创新的方案。
1)会议要求参加人数5-20人,会议对象为专业技术人员。
2)会议必须在轻松的气氛中举行,不受拘束,互相启发,补充。
3)其程序包括:
确定课题,准备,热身,自由漫谈,加工处理等。
评分标准:
解释基本正确即给分
7.面向X的设计具有哪些优点?
评分标准:
面向X的设计具有能够降低成本,方便加工,减少环境污染等优点。
也可以列出具体的DFX方法举出优点。
根据答题情况酌情得分。
三、计算题(共2题,每题10分,共20分)
1.对于某种理论创造,由于实践这个标准是相对的、随机的,有时需要长期的反馈,不能立即给予回答。
所以,评价理论时,总要产生很多争论。
然而,具体地探讨“立论”的优劣、取舍,最主要的取决于三个判据:
稳定性(普遍意义)、准确性(可以证明、可预见、可靠)、快速性。
这些指标都是模糊参数,要求利用模糊综合评价方法来评价。
这里因素集为A={稳定性、准确性、快速性}
权重集为W={0.2、0.5、0.3},
评价集(专家评议)为
V={很好、比较好、不太好、不好},
单因素模糊评价结果为
对稳定性R1=(0.2,0.7,0,1,0)
对准确性R2=(0,0.4,0.5,0.1),
对快速性R3=(0.2,0.3,0.4,0.1)。
解:
模糊综合评价是:
B=W.R=(0.2,0.5,0.3)=(0.2,0.4,0.5,0.1)
进行归一化处理,得:
2.某一设计方案,对成本C的要求是C≥3000元为差,C≤2000元为良。
现某一设计方案的初估成本为2200元,试从成本方面对该设计方案进行评价。
解:
隶属函数为
1x≤2000
2000<x≤3000
1x>3000
所以2200元对良的隶属度为0.8,对差的隶属度为0.2.
四分析题(共2题,每题10分,共20分)
1.用流程图表示功能(系统)分析法的步骤并举一实例解释。
1)流程图如下:
(8分)
2)实例体现设计步骤即可。
(2分)
2.谈谈你对创新的理解。
(10分)
评分标准:
根据实际答题情况酌情得分。
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