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现代设计方法参考答案

1.凸规划

对于约束优化问题

。

2.可行搜寻方向

是指当设计点沿该方向作微量移动时，目标函数值下降，且不会越出可行域。

3.设计空间：n个设计变量为坐标所组成的实空间，它是全部设计方案的组合

7.黄金分割法：是指将一线段分成两段的方法，使整段长与较长段的长度比值等于较长段

与较短段长度的比值。

8.可行域：满足全部约束条件的设计点，它在设计空间中的活动范围称作可行域

一、与文件系统相比，数据库系统的主要特征有哪些？

关于数据库系统比照文件系统的优点有：

1、提高了数据的共享性，使多个用户能够同时访问数据库中的数据。

2、提高了数据的全都性和完整性。

3、供给数据与应用程序的独立性。

二、常用的牢靠度安排方法有哪三种？各自的安排原则是什么？

答：常用的牢靠度三种安排方法和各自的安排原则如下：

〔1〕等同安排法：依据系统中各单元〔子系统或零部件〕的牢靠度均相等的原则安排。〔2〕

加权安排法：把各子系统在整个系统中的重要度以及各子系统的简单度作为权重来安排牢靠

度。

〔3〕最优安排法：全面考虑各种殷素的影响，承受优化方法安排牢靠度。

三、在有限元分析时，什么状况下适合选择一维、二维、三维单元？

（1）当几何外形、材料性质及其它参数能用一个坐标描述时，选用一维单元。

（2）当几何外形、材料性质及其它参数需要用两个相互独立的坐标描述时，选用二维单元。

（3）当几何外形、材料性质及其它参数需要用三个相互独立的坐标描述时，选用三维单元。

四、简述梯度法的根本原理和特点

梯度法的根本原理：梯度法又称最速下降法，根本原理是在迭代点四周承受使目标函数

值下降最快的负梯度方向作为搜寻方向，求目标函数的微小值。

梯度法的特点：迭代计算简洁，只需求一阶偏导数，所占用存储单元少，对原始点要求不高，在接

近微小点位置时收敛速度很慢。

五、什么是牢靠性、牢靠度？二者有何关系？

牢靠性是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的力量；

牢靠度是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的概率；

两者的联系就在于，牢靠度是对产品牢靠性的概率度量。

六、简述用有限元方法求解问题的根本步骤

答：进展有限元分析的根本步骤：

〔1〕对构造或求解区域离散化。〔2〕求得单元刚度矩阵，并进展坐标转换。〔3〕集成总体刚

度矩阵。〔4〕处理非节点载荷，引入支承条件。〔5〕写出总体平衡方程。〔6〕求出各节点的

位移〔7〕计算各单元的应力和应变。〔8〕分析计算结果的合理性。

七、无约束优化方法分为哪两类？

答：直接优化法和间接优化法

八、下降迭代算法构成的根本步骤

（1）给定一个初始点X(0)和收敛精度ε

（2）选取一个搜寻方向S(k)

（3）确定步长因子ak，按上式得到的迭代点

（4）收敛推断：假设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)作为的起点，转2〕进展下一轮迭代。

九、简述梯度法和共轭梯度法的特点

迭代计算简洁，只需求一阶偏导数，所占的存储单元少，对初始点的要求不高，在接近微小

点位置时收敛速度很慢，共轭的特点为在梯度法靠近极值点收敛速度放慢时，它可以构造共轭

方向使其收敛速度加快，迭代计算比较简洁，效果好，在每一步迭代过程中都要构造共轭的、

方向，比较繁琐。

十、在进展图形处理时，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一样。

（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，承

受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。

十一、迭代法的根本思想是什么？常用的终止准则有哪些？

（1）迭代法的根本思想是“步步靠近”，最终到达目标函数的最优点。

首先选择一个尽可能接近极值点的始点，从初始点动身，依据肯定的原则查找可行方向和初始

步长，向前跨出一步，得到点，再把点作为初始点重复进展。每次迭代都必需使目标函数值向

最优值靠近。

（2）常用的终止规章有

十二、在有限元分析中，对构造划分的单元数是否越多越好？为什么?

不是。单元