/現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法參考答案1．凸規(guī)劃對(duì)于約束優(yōu)化問題。2．可行搜索方向是指當(dāng)設(shè)計(jì)點(diǎn)沿該方向作微量移動(dòng)時(shí),目標(biāo)函數(shù)值下降,且不會(huì)越出可行域。3．設(shè)計(jì)空間：n個(gè)設(shè)計(jì)變量為坐標(biāo)所組成的實(shí)空間,它是所有設(shè)計(jì)方案的組合7.黃金分割法：是指將一線段分成兩段的方法,使整段長(zhǎng)與較長(zhǎng)段的長(zhǎng)度比值等于較長(zhǎng)段與較短段長(zhǎng)度的比值。8.可行域：滿足所有約束條件的設(shè)計(jì)點(diǎn),它在設(shè)計(jì)空間中的活動(dòng)范圍稱作可行域與文件系統(tǒng)相比,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特征有哪些？關(guān)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對(duì)比文件系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有：

1、提高了數(shù)據(jù)的共享性,使多個(gè)用戶能夠同時(shí)訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

2、提高了數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

3、提供數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的獨(dú)立性。二、常用的可靠度分配方法有哪三種？各自的分配原則是什么？答：常用的可靠度三種分配方法和各自的分配原則如下：〔1等同分配法：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分配。〔2加權(quán)分配法：把各子系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中的重要度以及各子系統(tǒng)的復(fù)雜度作為權(quán)重來分配可靠度。〔3最優(yōu)分配法：全面考慮各種殷素的影響,采用優(yōu)化方法分配可靠度。三、在有限元分析時(shí),什么情況下適合選擇一維、二維、三維單元？〔1當(dāng)幾何形狀、材料性質(zhì)及其它參數(shù)能用一個(gè)坐標(biāo)描述時(shí),選用一維單元。〔2當(dāng)幾何形狀、材料性質(zhì)及其它參數(shù)需要用兩個(gè)相互獨(dú)立的坐標(biāo)描述時(shí),選用二維單元。〔3當(dāng)幾何形狀、材料性質(zhì)及其它參數(shù)需要用三個(gè)相互獨(dú)立的坐標(biāo)描述時(shí),選用三維單元。四、簡(jiǎn)述梯度法的基本原理和特點(diǎn)梯度法的基本原理：梯度法又稱最速下降法,基本原理是在迭代點(diǎn)附近采用使目標(biāo)函數(shù)值下降最快的負(fù)梯度方向作為搜索方向,求目標(biāo)函數(shù)的極小值。梯度法的特點(diǎn)：迭代計(jì)算簡(jiǎn)單,只需求一階偏導(dǎo)數(shù),所占用存儲(chǔ)單元少,對(duì)原始點(diǎn)要求不高,在接近極小點(diǎn)位置時(shí)收斂速度很慢。五、什么是可靠性、可靠度？二者有何關(guān)系？可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),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(shí)間內(nèi),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(duì)產(chǎn)品可靠性的概率度量。六、簡(jiǎn)述用有限元方法求解問題的基本步驟答：進(jìn)行有限元分析的基本步驟：〔1對(duì)結(jié)構(gòu)或求解區(qū)域離散化。〔2求得單元?jiǎng)偠染仃?并進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。〔3集成總體剛度矩陣。〔4處理非節(jié)點(diǎn)載荷,引入支承條件。〔5寫出總體平衡方程。〔6求出各節(jié)點(diǎn)的位移〔7計(jì)算各單元的應(yīng)力和應(yīng)變。〔8分析計(jì)算結(jié)果的合理性。七、無約束優(yōu)化方法分為哪兩類？答：直接優(yōu)化法和間接優(yōu)化法八、下降迭代算法構(gòu)成的基本步驟

〔1給定一個(gè)初始點(diǎn)X<0>和收斂精度ε

〔2選取一個(gè)搜索方向S<k>

〔3確定步長(zhǎng)因子ak,按上式得到新的迭代點(diǎn)

〔4收斂判斷：若X<k+1>滿足收斂精度,則以X<k+1>作為最優(yōu)點(diǎn),終止計(jì)算；否則,以X<k+1>作為新的起點(diǎn),轉(zhuǎn)2進(jìn)行下一輪迭代。九、簡(jiǎn)述梯度法和共軛梯度法的特點(diǎn)迭代計(jì)算簡(jiǎn)單,只需求一階偏導(dǎo)數(shù),所占的存儲(chǔ)單元少,對(duì)初始點(diǎn)的要求不高,在接近極小點(diǎn)位置時(shí)收斂速度很慢,共軛的特點(diǎn)為在梯度法靠近極值點(diǎn)收斂速度放慢時(shí),它可以構(gòu)造共軛方向使其收斂速度加快,迭代計(jì)算比較簡(jiǎn)單,效果好,在每一步迭代過程中都要構(gòu)造共軛的、方向,比較繁瑣。十、在進(jìn)行圖形處理時(shí),為什么要引入規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系？1用于用戶的圖形是定義在世界坐標(biāo)系里,而圖形的輸出是定義在設(shè)備坐標(biāo)系里。不同的圖形設(shè)備具有不同的設(shè)備坐標(biāo)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,引入與設(shè)備無關(guān)的規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)系,采用一種無量綱的單位代替設(shè)備坐標(biāo),當(dāng)輸出圖形時(shí),再轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)備坐標(biāo)。〔3規(guī)格化設(shè)備坐標(biāo)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。十一、迭代法的基本思想是什么？常用的終止準(zhǔn)則有哪些？〔1迭代法的基本思想是"步步逼近",最后達(dá)到目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)點(diǎn)。首先選擇一個(gè)盡可能接近極值點(diǎn)的始點(diǎn),從初始點(diǎn)出發(fā),按照一定的原則尋找可行方向和初始步長(zhǎng),向前跨出一步,得到新點(diǎn),再把新點(diǎn)作為初始點(diǎn)重復(fù)進(jìn)行。每次迭代都必須使目標(biāo)函數(shù)值向最優(yōu)值靠近。〔2常用的終止規(guī)則有十二、在有限元分析中,對(duì)結(jié)構(gòu)劃分的單元數(shù)是否越多越好？為什么?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(gè)界限,超過這個(gè)值,精度的提高就不明顯。十三、試簡(jiǎn)述編碼剪裁〔Cohen-Sutherland算法的基本原理將窗口的四個(gè)邊界向兩邊延伸,把平面分成9個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域用四位二進(jìn)制表示；線段的端點(diǎn)落在哪個(gè)區(qū)域則端點(diǎn)的編碼就與該區(qū)的編碼相同；如果線段兩端點(diǎn)的編碼都為"0000",則線段位寺窗口內(nèi)；如果線段兩端點(diǎn)編碼的邏輯乘不為"0000",則線段位于窗口外；如果線段不能用上述方法測(cè)試決定,則將線段分割,然后用上述方法判斷。十四、說明消隱算法中的分段掃描線算法的原理答：<1>分段掃描線算法的原理為：掃描線算法通過計(jì)算每一行掃描線與各物體在屏幕上投影之間的關(guān)系來確定該行的有關(guān)顯示信息。<2>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(gè)多邊形是可見的。〔3只要在段內(nèi)任一點(diǎn)處,找出在該處Z值最大的一個(gè)多邊形,這個(gè)段上的每個(gè)像素點(diǎn)就用這個(gè)多邊形的顏色來填充。十五、三維實(shí)體模型的實(shí)現(xiàn)方法中,體素構(gòu)造法〔CSG的基本思想是什么？需要存儲(chǔ)的幾何模型信息有哪些？答：〔1體素構(gòu)造法〔CSG的基本思想是：各種各樣形狀的幾何形體都可以由若干個(gè)基本單元形體,經(jīng)過有限次形狀拼合運(yùn)算構(gòu)建得到。〔2需要存儲(chǔ)的幾何模型信息是：所有的基本形體的類型、參數(shù)和所采用的拼合運(yùn)算過程。十六、什么叫事物物性表？其作用是什么？答：〔1事物物性表是一種組合排列對(duì)象的事物和關(guān)系特性的表格。〔2事物物性表的作用是：可用于概括地描述、限制和選擇標(biāo)準(zhǔn)的、非標(biāo)準(zhǔn)的,物質(zhì)的和非物質(zhì)的以及相互近似的事物對(duì)象。將其用于CAD中,可規(guī)范化的支持CAD數(shù)據(jù)的歸檔、存儲(chǔ)和交換。十七、什么是約束條件？約束條件和可行域有何關(guān)系？設(shè)計(jì)變量的取值范圍有限制或必須滿足一定的條件,對(duì)設(shè)計(jì)變量取值的限制稱為約束條件。〔2不等式約束條件將設(shè)計(jì)空間劃分為可行域和非可行域,設(shè)計(jì)方案只能在可行域內(nèi)選取。〔3等式約束條件只允許設(shè)計(jì)方案在可行域的等式約束線〔或面上選取。十八、有限元分析過程中,結(jié)構(gòu)離散化時(shí)如何決定單元尺寸？<1>單元尺寸的概念有兩個(gè)方面：一是單元本身的大小,另一方面指單元內(nèi)自身幾個(gè)尺寸之間的比率。<2>單元本身尺寸小,所得到的精度高,但是所需要的計(jì)算量大。為減少計(jì)算量,有時(shí)對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)要用不同尺寸的單元離散。例如,考慮應(yīng)力集中這一因素,在應(yīng)力變化率大的區(qū)域內(nèi),單元尺寸要小。<3>一個(gè)單元中最大與最小的尺寸要盡量接近。例如,對(duì)于三角形單元,其三邊長(zhǎng)要盡量接近；對(duì)于矩形單元,長(zhǎng)度和寬度不宜相差太大。十九、在有限元分析時(shí),何謂對(duì)稱結(jié)構(gòu)？一般如何處理？當(dāng)結(jié)構(gòu)的幾何形狀、尺寸、載荷和約束條件對(duì)稱于某一平面〔對(duì)平面問題對(duì)稱于某一直線,其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力及位移也對(duì)稱于該平面〔線,這類結(jié)構(gòu)稱為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。對(duì)于對(duì)稱結(jié)構(gòu)一般按如下方法處理：當(dāng)對(duì)稱結(jié)構(gòu)只有一個(gè)對(duì)稱平面〔線時(shí),只研究它的一半。若對(duì)稱結(jié)構(gòu)有兩個(gè)相互垂直的對(duì)稱平面〔線時(shí),則只研究它的四分之一。二十、簡(jiǎn)述強(qiáng)度—應(yīng)力干涉理論中"強(qiáng)度"和"應(yīng)力"的含義答：〔1強(qiáng)度一應(yīng)力干涉理論中"強(qiáng)度"和"應(yīng)力"具有廣義的含義："應(yīng)力"表示導(dǎo)致失效的任何因素；而"強(qiáng)度"表示阻止失效發(fā)生的任何因素。〔2"強(qiáng)度"和"應(yīng)力"是一對(duì)矛盾的兩個(gè)方面,它們具有相同的量綱；例如,在解決桿、梁或軸的尺寸的可靠性設(shè)計(jì)中,"強(qiáng)度"就是指材料的強(qiáng)度,"應(yīng)力"就是指零件危險(xiǎn)斷面上的應(yīng)力,但在解決壓桿穩(wěn)定性的可靠性設(shè)計(jì)中,"強(qiáng)度"則指的是判斷壓桿是否失穩(wěn)的"臨界壓力",而"應(yīng)力"則指壓桿所受的工作壓力二十一、說明常規(guī)設(shè)計(jì)方法中采用平均安全數(shù)的局限性。答：平均安全系數(shù)未同零件的失效率聯(lián)系起來,有很大的盲目性。從強(qiáng)度一應(yīng)力干涉圖可以看出：〔1即使安全系數(shù)大于1,仍然會(huì)有一定的失效概率。〔2當(dāng)零件強(qiáng)度和工作應(yīng)力的均值不變〔即對(duì)應(yīng)的平均安全系數(shù)不變,但零件強(qiáng)度或工作應(yīng)力的離散程度變大或變小時(shí),其干涉部分也必然隨之變大或變小,失效率亦會(huì)增大或減少。二十二、罰函數(shù)法的基本原理及其分類？〔1罰函數(shù)法是解約束優(yōu)化問題的間接法,適用于求解具有不等式約束和等式約束條件的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。它的基本思想是把一個(gè)有約束的問題轉(zhuǎn)化為一系列無約束問題求解,逐漸逼近于目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)值。根據(jù)罰函數(shù)法的函數(shù)形式不同,可分為內(nèi)點(diǎn)法、外點(diǎn)法和混合法三種。二十三、在工程設(shè)計(jì)的CAD作業(yè)中,一般對(duì)以線圖形式給出的系數(shù)或參數(shù)如何處理？答：在工程設(shè)計(jì)的CAD作業(yè)中,對(duì)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分〔2將線圖離散化為數(shù)表,再用表格的處理方法加以處理。〔2分〔3用曲線擬合的方法求出線圖的經(jīng)驗(yàn)公式,再將公式編入程序。〔2分二十四、什么是約束條件？等式約束與不等式約束的區(qū)別？二十五、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理的常用方法有那些？答：通常對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理的方法有以下兩種：〔1將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槌绦?即程序化。采取編程的方法對(duì)數(shù)表及圖線進(jìn)行處理,通常不外乎兩種方法：第一,采用數(shù)組存儲(chǔ)在程序中,用查表、插值的方法檢索所需數(shù)據(jù)；第二,擬合成公式編入程序,由計(jì)算獲得所需數(shù)據(jù)；<2>利用數(shù)據(jù)庫管理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。將數(shù)表中的數(shù)據(jù)或線圖經(jīng)離散化后的數(shù)據(jù)按規(guī)定的格式存放在數(shù)據(jù)庫中,由數(shù)據(jù)庫自身進(jìn)行管理,獨(dú)立于應(yīng)用程序,因此,可以被應(yīng)用程序所共享。二十六、結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,說明CAD的工作過程答：CAD的工作過程為：１>通過CAD系統(tǒng)人機(jī)交互界面輸入設(shè)計(jì)要求,構(gòu)造出設(shè)計(jì)產(chǎn)品的幾何模型,并將相關(guān)信息存貯于數(shù)據(jù)庫中；2>運(yùn)用計(jì)算方法庫的計(jì)算分析：包括有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),同時(shí)確定設(shè)計(jì)方案和零部件的性能參數(shù)；3>通過人機(jī)交互方式,對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)決策和實(shí)時(shí)修改,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止,利用圖形庫支持工具,繪制所需圖形,生成各種文檔；4>設(shè)計(jì)結(jié)果可直接進(jìn)入CAPP和CAM階段。二十七、請(qǐng)簡(jiǎn)述現(xiàn)代CAD技術(shù)的概念。答：現(xiàn)代CAD技術(shù)是指在復(fù)雜的大系統(tǒng)環(huán)境下,支持產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理論和方法,設(shè)計(jì)環(huán)境,設(shè)計(jì)工具各相關(guān)技術(shù)的總稱,它們能使設(shè)計(jì)工作實(shí)現(xiàn)集成化,網(wǎng)絡(luò)化和智能化,達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量,降低產(chǎn)品成本和縮短設(shè)計(jì)周期的目的。二十八、請(qǐng)簡(jiǎn)述現(xiàn)代CAD技術(shù)研究的內(nèi)容答：1>研究現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法2研究與設(shè)計(jì)工具相關(guān)的技術(shù)①協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境的支持技術(shù),②協(xié)同設(shè)計(jì)的管理技術(shù)。3研究與設(shè)計(jì)環(huán)境相關(guān)的技術(shù)①產(chǎn)品數(shù)字化定義及建模技術(shù),②基于PDM的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理與工作流〔過程管理技術(shù),③發(fā)展集成的CAx和DFx工具。二十九、傳統(tǒng)CAD涉及以哪些基礎(chǔ)技術(shù)？答：1>處理技術(shù),如自動(dòng)繪圖,幾何建模,圖形仿真及其他圖形輸入,輸出技術(shù)。2>分析技術(shù),如限元分析,優(yōu)化設(shè)計(jì)及面向各種專業(yè)的工程分析等。3>數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術(shù),如數(shù)據(jù)庫管理,產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理,產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范及接口技術(shù)等。4>文檔處理技術(shù),如文檔制作,編輯及文字處理等。5>軟件設(shè)計(jì)技術(shù),如窗口界面設(shè)計(jì),軟件工具,軟件工程規(guī)范等。三十、試述方向?qū)?shù)與梯度的關(guān)系答：函數(shù)在一點(diǎn)的梯度是函數(shù)在該點(diǎn)變化率的全面描述。當(dāng)方向S與梯度的夾角為零時(shí),方向?qū)?shù)達(dá)到最大值；這時(shí)梯度的模就是函數(shù)的最大變化率,此方向稱之為梯度方向,函數(shù)在給定點(diǎn)的梯度方向必定是該點(diǎn)等值線或等值面的法線方向。當(dāng)方向S與點(diǎn)X<k>的梯度相垂直時(shí),函數(shù)在該點(diǎn)沿S的方向?qū)?shù)等于零,即三十一、簡(jiǎn)述求解優(yōu)化問題的圖解法基本步驟。答：圖解法的基本步驟是：首先確定設(shè)計(jì)空間；再作出約束可行域；畫出目標(biāo)函數(shù)的一簇等值線；最后根據(jù)等值線與可行域的相互關(guān)系確定最優(yōu)點(diǎn)。三十二、簡(jiǎn)述什么是梯度？梯度的基本性質(zhì)。28.答：函數(shù)在點(diǎn)X<K>的梯度是由函數(shù)在該點(diǎn)的各個(gè)一階偏導(dǎo)數(shù)組成的向量,即為一個(gè)列向量,可用行向量的轉(zhuǎn)置來表示：梯度的基本性質(zhì)為：<1>函數(shù)在一點(diǎn)的梯度是一個(gè)向量。梯度的方向是該點(diǎn)函數(shù)值上升得最快的方向,梯度的大小就是它的模長(zhǎng)。<2>一點(diǎn)的梯度方向與過該點(diǎn)的等值線或等值面的切線或切平面相垂直的方向或等值面的法線方向。<3>梯度是函數(shù)在一點(diǎn)鄰域內(nèi)局部性態(tài)的描述。在—點(diǎn)上升得快的方向不—定上升得快,甚至可能下降。三十三、什么是共軛梯度法？試述梯度法與共軛梯度法的區(qū)別。29.答：共軛梯度法是以函數(shù)的梯度構(gòu)造共軛方向的一種算法,具有共軛方向的性質(zhì)。共軛梯度法具有超線性收斂速度。梯度法與共軛梯度法的區(qū)別是：1>最速下降法<梯度法>：搜索方向?yàn)槟繕?biāo)函數(shù)負(fù)梯度方向,計(jì)算效率優(yōu)于坐標(biāo)輪換法。開始幾步搜索下降快,但愈接近極值點(diǎn)下降愈慢。對(duì)初始點(diǎn)的選擇要求不高,適合與其它方法結(jié)合使用。2>共軛梯度法：第一步搜索沿負(fù)梯度方向,然后沿負(fù)梯度的共軛方向搜索。計(jì)算效率介于梯度法和牛頓法之間。對(duì)初始點(diǎn)沒有特殊的要求,不需要計(jì)算二階偏導(dǎo)數(shù)矩陣及其逆矩陣,計(jì)算量與梯度法相當(dāng)。適用于各種規(guī)模的問題。三十四、簡(jiǎn)述什么是優(yōu)化設(shè)計(jì)？下降迭代算法的構(gòu)成需要解決哪幾個(gè)基本問題？答：1>優(yōu)化設(shè)計(jì)是指,將工程設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)化問題,利用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法,借助電子計(jì)算機(jī)高速度、高精度和大儲(chǔ)存量的運(yùn)算處理能力,從滿足設(shè)計(jì)要求的一切可行方案中自動(dòng)尋求最佳設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)方法。2>下降迭代算法的構(gòu)成需要解決以下三個(gè)基本問題：選擇搜索方向,確定步長(zhǎng)因子,給定收斂準(zhǔn)則。三十五、下降迭代算法的收斂準(zhǔn)則有哪些？答：下降迭代算法的收斂準(zhǔn)則有：點(diǎn)距準(zhǔn)則：相鄰兩迭代點(diǎn)的距離來判斷；<2>值差準(zhǔn)則：相鄰兩迭代點(diǎn)的函數(shù)值之差來判斷；<3>梯度準(zhǔn)則：梯度的模長(zhǎng)判斷。三十六、優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型由哪三部分組成？建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型的基本步驟是什么？答：〔1優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型由設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件組成。〔2建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型的基本步驟是：1識(shí)別要確定的未知變量〔設(shè)計(jì)或決策,并用代數(shù)符號(hào)表示它們；2識(shí)別目標(biāo)或判別標(biāo)準(zhǔn),并將其表示為要最大化或最小化的函數(shù)；3識(shí)別問題的約束或限制,并將它們表示未知變量的線性或非線性的等式或不等式組。三十七、請(qǐng)簡(jiǎn)述梯度法和共軛梯度法的特點(diǎn)。答：〔1梯度法的特點(diǎn)。1梯度法理論明確,程序簡(jiǎn)單,計(jì)算量和存儲(chǔ)量較少,對(duì)初始點(diǎn)的要求不嚴(yán)格。2負(fù)梯度方向不是理想的搜索方向,梯度法也不是一種理想的方法,梯度法的收斂速度并不快。3梯度法的迭代全過程的搜索路線呈鋸齒狀。〔2共軛梯度法的特點(diǎn)1全局收斂〔下降算法,線性收斂；2每步迭代只需存儲(chǔ)若干向量〔適用于大規(guī)模問題；3有二次終結(jié)性〔對(duì)于正定二次函數(shù),至多n次迭代可達(dá)opt.三十八、請(qǐng)簡(jiǎn)述下降迭代算法構(gòu)成的基本步驟。34.答：1給定一個(gè)初始點(diǎn)X<0>和收斂精度ε2選取一個(gè)搜索方向S<k>3確定步長(zhǎng)因子ak,按上式得到新的迭代點(diǎn)4收斂判斷：若X<k+1>滿足收斂精度,則以X<k+1>作為最優(yōu)點(diǎn),終止計(jì)算；否則,以X<k+1>作為新的起點(diǎn),轉(zhuǎn)2進(jìn)行下一輪迭代。三十九、無約束優(yōu)化方法分為哪兩類？35.答：無約束優(yōu)化方法分為兩類:第一類：直接解法。這種方法中只用到函數(shù)f<x>,而不涉及其導(dǎo)數(shù),如坐標(biāo)輪換法、鮑威爾法<Powell法>、隨機(jī)搜索法、單純形法等；第二類：間接解法。它要用到f<x>的導(dǎo)數(shù),如用到一階導(dǎo)數(shù)的方法有梯度法、共扼梯度法和變尺度法；用到二階導(dǎo)數(shù)的方法以牛頓法為代表。間接解法也稱為解析法。四十、一般機(jī)械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)程序分哪幾個(gè)階段36.答：一般機(jī)械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)程序,可大致分為以下幾個(gè)階段：<1>方案論證階段：確定可靠性指標(biāo),對(duì)可靠性和成本進(jìn)行估算分析；<2>審批階段：對(duì)可靠度及其增長(zhǎng)初步評(píng)估、驗(yàn)證試驗(yàn)要求、評(píng)價(jià)和選擇試制廠家；<3>設(shè)計(jì)研制階段：主要進(jìn)行可靠性預(yù)測(cè)、分配和故障模式及綜合影響分析,進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；<4>生產(chǎn)及試驗(yàn)階段：按規(guī)范進(jìn)行壽命試驗(yàn)、故障分析及反饋、驗(yàn)收試驗(yàn)等；<5>使用階段：收集現(xiàn)場(chǎng)可靠性數(shù)據(jù),為改型提供依據(jù)。四十一、試述可靠性的定義及機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方法的主要特征。37.答：1>可靠性是指機(jī)械產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力,它是衡量機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。2>機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方法的主要特征就是將常規(guī)設(shè)計(jì)方法中所涉及的設(shè)計(jì)變量,如材料強(qiáng)度、疲勞壽命、載荷、幾何尺寸及應(yīng)力等所具有的多值現(xiàn)象都看成是服從某種分布的隨機(jī)變量。根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)要求,用概率統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)出零、部件的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸。四十二、什么是可靠度？系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)和可靠性分配有何不同?38.答：1>可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率。2>系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)和系統(tǒng)的可靠性分配的區(qū)別是：系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)是按系統(tǒng)的組成形式,根據(jù)已知的單元和子系統(tǒng)的可靠度計(jì)算求得的；系統(tǒng)的可靠性分配是將已知系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)合理地分配到其組成的各子系統(tǒng)和單元上去,從而求出各單元應(yīng)具有的可靠度。四十三、簡(jiǎn)述可靠性的重要意義。39.答：可靠性的有以下重要意義：1提高產(chǎn)品的可靠性,可以防止故障和事故的發(fā)生；2提高產(chǎn)品的可靠性,能使產(chǎn)品總的費(fèi)用降低；3提高產(chǎn)品的可靠性,可以減少停機(jī)時(shí)間,提高產(chǎn)品可用率；4對(duì)于企業(yè)來說,提高產(chǎn)品的可靠性,可以改善企業(yè)信譽(yù),增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,擴(kuò)大產(chǎn)品銷路,從而提高經(jīng)濟(jì)效益；5提高產(chǎn)品的可靠性,可以減少產(chǎn)品責(zé)任賠償案件的發(fā)生,以及其他處理產(chǎn)品事故費(fèi)用的