02200《现代设计方法》_小抄3

21刚度矩阵的特性？

答：对称性，总体刚度矩阵具有对称性，这样一来在计算机中只需要存储它的上三角部分； 奇异性，其物理意义仍在无约束的情况下，整个结构可做刚体运动； 稀疏性，刚度矩阵中有许多零子，且非零子矩阵中还有大量的零元素，这种矩阵称为稀疏矩阵，大型结构的总体刚度矩阵都是稀疏矩阵。

22元分析过程中，结构离散化时如何决定单元尺寸？

答：单元尺寸的概念有两个方面：一是单元本身的大小，另一方面指单元内自身几个尺寸之间的比率。单元本身尺寸小，所得到精度高，但是所需的计算量大，为减少计算量，有时对一个结构要用不同尺寸的单元离散。一个单元中最大与最小的尺寸要尽量接近。

23可靠性与可靠度的区别与联系？

答：可靠性是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的能力；可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；显然，可靠度是对产品可靠性的概率度量。

24是数据库系统的数据模型？简述其三种常用类型？

答：数据模型是指数据库内部数据的组织方式，描述了数据之间的各种首级，也是数据高度结构化的的表现。宏观世界是数据库的核心和基础，每一种数据库管理系统都是基于某种数据模型的。最常用的数据模型有三种：层次型、 网络型和关系型。层次型是指记录间是树型的组织结构，体现记录间的“一对多”的关系；网络型是指事物之间为网络的组织结构，体现事物间的“多对多”的关系；关系型是以集合上的“关系”的概念为基础，是把信息集合定义为一张二维表的组织结构。

25是优化设计结果的灵敏度分析？有何作用？

答：所谓优化结果的灵敏度分析，是指当取得最优设计方案时，分析由于约束或设计变量发生某些变化面对最优解造成的影响。它的作用包括：

1找出最灵敏因素，如果能改变一些可控变量的数据，研究它对最优解产生的影响；若对给定参数作微小的变化，而对最优解产生相当大的有利作用，则这个参数就是最灵敏因素。

2供与研究对象的改进和补充有关的有介值的信息，以便改进所研究的数学模型。3弄清楚研究对象对这个系统中那些不可控参数或变量变化所起的作用。

26么在三你形单元中采用线性位移模式？答：1三角形单元有六个自由度，所选的位移模式中也有六个称为位移参数{a}的待定系数，这样只需用三个节点的六个位移分量就可以完全确定它们。2位移模式应当与局部坐标系的方位无关，这样，多项式中有x的项，则必须有对称的y项。3采用线性函数作位移模式，求解过程将大大简化。

27是3法则？

答：现有手册中给出的材料强度数据往往是一个范围，我们在摘引这些数据以供可靠性设计使用时，必须加以改造。因为这些数据是经过长期大量测试得到的，可以它们服从正态分布，因此，我们手册中所给的数据范围覆盖了该随机变量的正负3 ，即6倍的标准差，这一假设称为3 法则。从正态分布得知，对应正负3  范围的可靠度已为0.9973。

28是CAD技术？CAD技术有何主要特点？答：CAD是计算机辅助设计的英文缩写，已经成为一个世界性的通用的专业词汇。它是指人们在计算机软硬件的辅助下对产品或工程进行高、绘图、分析计算、修改和编写技术文件以及显示输出的一种设计方法。它的主要特点有：1制图速度快，减少手工绘图的时间，提高了工作效率。2力样格式统一，质量高，促进设计工作规范化、系列化和标准化。3提高分析计算速度，能够解决复杂的设计计算问题。4易于技术资料的保存及查找，修改设计快，缩短了产品的设计周期。5设计时可预估产品的性能。

29罚函数的函数形式不同，可分为内点法、外点法和法三种？

答：内点法是指导新目标函数定义于可行域内，因此其初始点和后面产生的迭代点序列也必然在可行域内。这种方法是求解不等式约束最优化问题的一种十分有效的方法，但不能处理等式约束。外点法的基本思想是将罚函数定义于约束可行域之外，且求解无约束问题搜索点是从可行域处部逐步逼近原目标函数的约束最优解。混合法把内点法、外点法结合起来，解决既有不等式约束又有等式约束的优化设计问题很有效。

30元的前处理技术有哪些工作？

答：前处理程序的功能主要包括：设计人员利用CAD软件对简化的零件或结构进行设计后，在确定结构中各零件或结构进行设计后，在确定结构中各零件的联结方式的基础上，前处理程序进行单元的自动分割生成网络、单元和节点的自动优化编码实现带宽最小和和节点坐标值的确定等。同时，还可以使用图形有系统显示单元分割的情况，检查单元分割的合理性，这项工作可采用人机对话的方式进行，有些加密和有限元模型的尺寸优化。