2019年6月西南大学网络教育大作业答案-0936 《现代设计方法》.doc
现代设计方法大作业
简介TRIZ法是由前苏联人GenrichAltschuller创建的。
从小就有发明思想，14岁时申请过专利。
第二次大战期间在专利机构工作，从1946年起因一项成功的专利被安排在海军专利局工作。
他分析数以万计的专利，1956年开始提出专利按技术水平可分为5级，1969年提出专利中解决的问题只涉及到39个通用工程参数之间的矛盾，可应用40条发明创新原理中的若干项来解决，等等。
TRIZ法迅速在全球传播，在欧洲建有TRIZ协会，即Europaeische TRIZ Association,简称ETRIZ。
德国的斯图加特工业大学，卡塞尔工业大学和伊尔玛瑙工业大学都已开设TRIZ法的课程。
自动化公司Rockwell在一位TRIZ法咨询师的帮助下成功地把一个刹车系统的零件由12件减为4件，同时造价下降50%。
Ford公司从1995年起举办TRIZ 法培训，已培养掌握TRIZ法的工程师800人。
Ford发动机公司为一种传动轴承探索问题的解决办法，在有载负时，该轴承经常会偏离正常工作位置。
应用TRIZ 法后产生了28个新的设计方案，其中一种设计很有意思的显示，这种轴承具有很小的热膨胀系数，在较高载荷而产生高温时其优点很明显，载荷越大，轴承的位置越稳定，从而解决了这个难题。
一．系统初步分析1.系统选择及问题阐述随着科技的迅猛发展，体积巨大的货物进行远距离的运输成了大问题，如果无法解决这个问题，会阻碍经济的发展，影响科技的进步。
如今在运输货物时，如果运输数量很大或体积巨大的东西而且运输距离很远，目前只能利用大型的货轮进行输送，但是轮船的运输速度很慢，需要很长时间才能到达，如果是急需品就会耽误很多重要的事；并且当货物运输到港口以后，还要转到汽车上，这个过程又会浪费大量的时间。
2.系统组成及原理分析执行机构：动力系统（发动机、螺旋桨、传动装置、推进器等）作用对象：船体、水有益功能：对货物或人进行运输其他功能：进行水上工作3.绘制相应功能图1）通过分析得出系统的黑箱图，确定出系统的主要有益功能以及其他功能；2)通过分析过程，得出系统的结构模型图，组件模型图以及功能模型图；结构模型图组件模型图子系统子子系统功能模型图3）通过分析子系统以及超系统得出所选系统的九屏幕图4.设计准则及可持续发展水上运输，从古至今都是不可缺少的运输方式，在一定程度上解决了陆路运输困难的问题。
西南大学网络与继续教育学院0936大作业答案
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课程名称【编号】 ： 现代设计方法 【0936】 大作业
一、用拉格朗日乘子法求解等式约束优化问题(12 分)
2 min f x x12 x2 2 x1 x2 36 x1 48 x2 568
s.t.
h x x1 x2 21 0
二、人机工程学在现代生产中的作用是什么？(10 分) 三、列举出 6 种创造性设计方法。(12 分) 四、写出常用的实体造型特征。 (12 分) 五、方案设计阶段的工作步骤是什么？(10 分) 六、绿色设计主要包括哪些设计方法？(12 分) 七、磨损按表面外观描述可分为哪三种？根据磨损机理可分为哪六种？(10 分) 八、软件反求设计的一般过程是什么？(10 分) 九、列举出 6 种以上现代设计方法。(12 分)
一.、
ห้องสมุดไป่ตู้
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别： 网教 专业： 机械电子工程 2017 年 6 月 A卷 满分：100 分
二. (1)扩大了全面机械化和自动化的综合运用 (2)扩大操作距离 (3)加快现代化的生产过程。 三. 列举法、智爆法、提问追溯法、反向探求和向前推演法、联想类推法、组合法 四. 拉伸特征、旋转特征、扫掠特征、放样特征、钻孔特征、过渡圆角特征、倒角特征、加强肋特征、镜像 特征、抽壳特征、拔模斜度特征、矩形阵列特征、圆周阵列特征 五. 制定要求明细表； 设计任务抽象化； 明确总功能，抓住本质，扩展思路，寻找解决问题的多种方法； 将总功能分解为分功能直至功能元； 寻找实现分功能(功能元)的解； 方案评价与决策； 确定原理解， 进行技术设计。 六. 生命周期设计、模块化设计、面向对象的设计、集成化设计、长寿命设计 七. 磨损按表面外观描述可分为点蚀磨损、胶合磨损、擦伤磨损。 根据磨损机理可分为黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、气蚀磨损和微动磨损。 八. ⑴ 论证软件反求设计的必要性 ⑵ 论证软件反求设计成功的可能性。 ⑶ 分析原理方案的可行性、技术条件的合理性。 ⑷ 分析零部件设计的正确性、可加工性。 ⑸ 分析整机的操作、维修的安全性和便利性。 ⑹ 分析整机综合性能的优劣。 九.优化设计、摩擦学设计、计算机辅助设计、可靠性设计、创造性设计、反求工程设计、绿色设计、 人机工程学
现代设计方法参考答案.docx
现代设计方法参考答案1.凸规划对于约束优化问题对于约束优化问题min f (X)"®(X)<0 (j = l,2,3,…,®若"X)、g,(X) 0 = 1,2,3,・..,杓都为凸函数，则称此问题为凸规划。
O2.可行搜索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，它是所有设计方案的组合5.收敛性是指某种迭代程序产生的序列｛X气R = 0,1,・・・)｝收敛于lim %= X*6.非劣解：是指若有m个目标办(X)(i = l,2…“)，当要求m-1个目标函数值不变坏时，找不到一个X,使得另一个目标函数值/(X)比厶(XJ,则将此X孩为非劣解。
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：满足所有约束条件的设计点，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？关于数据库系统对比文件系统的优点冇：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、提高了数据的一致性和完整性。
3、提供数据与应用程序的独立性。
二、常用的可靠度分配方法有哪三种？各自的分配原则是什么？答：常用的可靠度三种分配方法和各自的分配原则如下：(1)等同分配法：按照系统中各单元(了系统或零部件)的可靠度均相等的原则分配。
(2)加权分配法:把各子系统在整个系统屮的重要度以及各子系统的复杂度作为权重来分配可靠度。
（3）最优分配法：全血考虑各种殷素的影响，采用优化方法分配可靠度。
三、在有限元分析时，什么情况下适合选择一维、二维、三维单元？（1）当几何形状、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）当儿何形状、材料性质及其它参数需要用两个相互独立的处标描述时，选用二维单元。
（3）当几何形状、材料性质及其它参数需要用三个相互独立的坐标描述吋，选用三维单元。
西南大学《现代教育技术》网上作业及参考答案
1：[单选题]课件设计的基本环节是:A：脚本的设计B：素材的准备C：教学单元的设计D：教学策略的设计参考答案：C2：[单选题]教学设计的目的是：A：制定出更加灵活的教学策略B：获得优化的教学效果C：获得优化的教学方式D：获得优化的教学知识结构参考答案：B3：[判断题]文字脚本是关于教学软件"教什么”及"如何教”和"学什么”、"如何学”的文字描述，是课件设计中重要的一个环节。
参考答案：正确4：[多选题]CBE包括：A：计算机辅助教学B：计算机管理教学C：计算机程序教学D：计算机辅助教育参考答案：AB5：[填空题]CAI的中文含义是( )。
参考答案：计算机辅助教学。
6：[论述题]论述："以学为中心”的课件设计的理论基础是什么？参考答案：答：以"学”为中心的教学设计(Learning-Centered Instructional Design，简称LID)，它主要研究的是"学”，强调学习过程的最终目标是完成知识意义的建构，LID的理论基础是建构主义学习理论，理论强调学习过程中学习者的主动性、建构性，重视"情境”在教学中的重要作用等等，这些主张对深化教学改革有着重要的意义。
建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化，相应的教学设计理论与传统教学相比也有很大不同，它强调以下几点：1）强调"情境”对意义建构的重要作用；2）强调"协作学习”对意义建构的关?作用；3）强调对学习环境的设计；4）强调利用各种信息资源来支持"学”；5）强调学习过程的最终目的是完成意义建构。
7：[论述题]简答：以"教”为中心的CAI课件设计原则有哪些？参考答案：8：[判断题]教学系统设计（ISD）包括教学设计和系统设计两个方面的内容。
参考答案：错误9：[多选题]下列选项中，哪些属于视频素材的文件格式：A：W A VB：MOVC：A VID：DAT参考答案：BCD10：[论述题]论述：建构主义学习理论对现代教育技术有什么影响？参考答案：答：建构主义(constructivism)能较好地说明学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成，以及理想的学习环境应包含哪些主要因素等等。
《现代设计方法》考题及答案
《现代设计方法》考题及答案机械与自动化学院普通硕士研究生《现代设计方法》考试试题姓名：专业：研究方向：成绩：一、填空题(每题1分,共15分)1、现代设计所指的新兴理论与方法包括（现代设计方法学、计算机辅助设计技术、可信性设计技术）等等。
2、优化设计是(以数学规划理论为基础，以计算机为工具，优化设计参数)的一种现代设计方法。
3、功能设计法的基本过程包括（任务抽象、功能分解、功能载体、载体组合、方案评价）。
4、功能分解的常用方法有（按解决问题的因―果关系，或手段―目的关系分解；、按产品工艺过程的空间顺序或时间顺序分解；）。
5、解决供求矛盾的措施有（互换性原理、组合机床、系列化、通用化、标准化）。
6、模块化设计可分类成（横系列模块化、纵系列模块化、跨系列、全系列模块化、跨类模块化）。
7、模块的划分将影响（模块通用性、产品性能、产品外观、产品成本）。
8、遗传算法是一种（模拟生物进化过程）的搜索算法。
9、遗传算法最常用和基本的选择方法（选择算子）是（适应度比例选择）。
10、遗传算法中采用罚函数法的目的是（对违背约束条件的情况给予惩罚，并将此惩罚体现在目标函数设计中。
2.2）。
11、遗传算法常用的编码方法有(二进制编码二进制编码方法、格雷码编码方法、实数编码、多参数级联编码)等等。
12、神经网络的样本数据应包括（训练样本数据和检验样本数据）。
13、当神经网络的样本数据不在[0～1]范围内时，应对数据进行（归一化）处理。
14、前馈型人工神经网络包括（1、线性阈值单元组成的前馈网络2、非线性单元组成的前馈网络输入层、隐层和输出层）3章。
15、神经网络的学习规则有（Hebb学习规则、感知器（perceptron）学习规则、Delta学习规则、Widrow-Hoff 学习规则）2章。
二、选择题(每题1分,共10分)1、在遗传算法中，若两个个体的二进制编码为01111、*****，以这两个个体为双亲，随机地选一个交叉点（如第二点），交叉点后的基因链码相互交换，从而产生两个新个体作为后代。
2020年西南大学[0936]《现代设计方法》作业答案
![2020年西南大学[0936]《现代设计方法》作业答案](https://img.taocdn.com/s3/m/12960ad05ebfc77da26925c52cc58bd6318693c1.png)
2020年西南⼤学[0936]《现代设计⽅法》作业答案单项选择题1、当膜厚⽐λ = 4 时，处于（）. B. 混合润滑状态.边界摩擦(润滑)状态.⼲摩擦状态.流体摩擦(润滑)状态2、( )软件的出现，标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿⼯程图纸的三视图模式中突破了出来，⾸次实现了以计算机数字模型描述产品零件的完整形状信息，是CAD发展历程中的第⼀次技术⾰命。
. A. SolidWorks.UG.Pro/E.CATIA3、设串联系统3个单元的可靠度分别为R1,R2和R3且3个单元的失效互相独⽴，则由3个单元组成的串联系统的可靠度为. C. (R1+r2)*R3.R1*R2*R3（连乘）.R1+R2+R3.R1*(R2+R3)4、下列Matlab内置函数不能进⾏优化求解的是（）. D. fminunc.sqrt.fmincon.fminbnd判断题5、可靠性理论是在第⼀次世界⼤战期间发展起来的。
. A.√. B.×6、⼈机系统的中⼼问题是⼈与机器的相互结合。
为了获得⼈机系统的最⾼效能，除了机器本⾝的可靠度指标要⾼以外，还要求操作者技术熟练以及机器要适合⼈的⽣理要求，即⼈的操作可靠度指标也要⾼。
. A.√. B.×8、流体动压润滑设计主要是通过求解雷诺⽅程得到压⼒分布，进⽽可以求解其他性能参数，如承载量、流量、摩擦⼒等，从⽽实现对零件(特别是滑动轴承)的设计。
. A.√. B.×9、磨损根据磨损机理可分为点蚀磨损、胶合磨损、擦伤磨损。
. A.√. B.×10、多⽬标最优化问题要⽐单⽬标最优化问题复杂得多，实际上很少能找出同时使多个⽬标函数达到最优的真正最优解(绝对最优解)，⼀般只能找出相对最优解。
. A.√. B.×11、反求⼯程⼜称逆向⼯程(Reverse Engineering)，它是⼀种以先进产品设备的实物、样件、软件或影像作为研究对象，应⽤产品设计⽅法学、系统⼯程学、计算机辅助技术的理论和⽅法进⾏系统分析和研究，探索掌握其关键技术，进⽽开发出同类的或更先进的产品的技术。
现代设计方法_练习1及答案
《现代设计方法》（总分100分）一单选题 (共18题，总分值18分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
)1.在约束优化方法中，容易处理含等式约束条件的优化设计方法是（ D ）。
（1 分）A. 可行方向法B. 复合形法C. 内点罚函数法D. 外点罚函数法2. 平面三角形单元内任意点的位移可表示为三个节点位移的（ D ）。
（1 分）A. 算术平均值B. 代数和车员C. 矢量和D. 线性组合3. Powell修正算法是一种（ A ）。
（1 分）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4. 在一平面桁架中，节点3处铅直方向位移为已知，若用置大数法引入支承条件，则应将总体刚度矩阵中的（ B ）。
（1 分）A. 第3行和第3列上的所有元素换为大数AB. 第6行第6列上的对角线元素乘以大数AC. 第3行和第3列上的所有元素换为零D. 第6行和第6列上的所有元素换为零5. 平面应力问题中(Z轴与该平面垂直)，所有非零应力分量均位于（ A ）。
A. XY平面内B. XZ平面内C. YZ平面内D. XYZ空间内6. 对于二次函数F(X)= X T AX+b T X+c,若X*为其驻点，则▽F(X*)为（ A ）。
（1 分）A. 零B. 无穷大C. 正值D. 负值7. 约束极值点的库恩——塔克条件为：，当约束函数是g i(X)≤0和λi>0时，则q应为（ D ）。
（1 分）A. 等式约束数目B. 不等式约束数目C. 起作用的等式约束数目D. 起作用的不等式约束数目8. 已知F(X)=(x1-2)2+x22,则在点处的梯度为（ D ）。
（1 分）A.B.C.D.9. 内点罚函数，在其无约束极值点逼近原目标函数的约束最优点时，惩罚项中（ A ）。
（1 分）A. r(k)趋向零，不趋向零B. r(k)趋向零，趋向零C. r(k)不趋向零，趋向零D. ④r(k)不趋向零，不趋向零10. 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。
现代设计方法 参考答案
数据结构参考答案一、 单选题1. A2. A3. B4. A5. B6. A7. D8.D9. A 10. B 二、 填空题 11. ？？？？ 12.系统、支撑13. 1.结构离散化；2.单元分析；3.整体分析。
14. g1(X )和g2(X ) 15. )1(+K S16. 0.618 17. 概率 18. 0.519. 组成系统的各零部件的可靠性 组成单元的组合方式 20. 组成单元的组合方式 三、 简答题21. 现代CAD 技术的概念(1)现代CAD 技术是在先进制造技术及现代设计理论与方法带动下，在传统CAD 技术的基础上发展起来的，从本质上讲，这种技术力求在一个复杂大系统的环境中(如CIMS 、并行工程、敏捷制造等),使设计工作自动化。
因此,现代CAD 技术是面向设计自动化的技术。
(2)从学科上说，现代CAD 技术的研究内容包括设计理论和方法、设计环境及设计工具三个方面。
设计理论和方法是现代CAD 技术实现的理论，设计环境是技术实现的空间，设计工具是技术实现的手段,它们相互联系，相互促进。
22. 下降迭代法收敛准则： （1）点距足够小准则：ε≤-+)()1(k k X X（2）函数下降量足够小准则：ε<-+)(()()1(k k X f X f（3）函数梯度充分小准则：ε≤∇+)()1(k X f23. 优化设计是指，将工程设计问题转化为最优化问题，利用数学规划方法，借助电子计算机高速度、高精度和大储存量的运算处理能力，从满足设计要求的一切可行方案中自动寻求最佳设计方案的设计方法。
下降迭代算法的构成需要解决以下三个基本问题：选择搜索方向，确定步长因子，给定收敛准则24. 可靠度也叫可靠性,指的是结产品在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,它包括结构的安全性,适用性和耐久性,当以概率来度量时,称可靠度.根据国家标准的规定，产品的可靠度是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。
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制定要求明细表；
设计任务抽象化；
明确总功能，抓住本质，扩展思路，寻找解决问题的多种方法；
将总功能分解为分功能直至功能元；
寻找实现分功能(功能元)的解；
方案评价与决策；
确定原理解，进行技术设计。
六、反求工程的特点是什么？(20分)
答：反求工程是按照产品引进、消化、吸收与创新的思路，以“实物→原理→功能→三维重构→再设计”框架模型为工作过程。其中，最主要的任务是将院士物理模型转化为工业设计概念或者CAD模型。一方面为提高工程设计、加工、分析的质量和效率提供充足的信息；另一方面为充分利用先进的CAD/CAE/CAM技术对已有的产品进行再创新工程服务
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教2019年6月
课程名称【编号】：现代设计方法【0936】A卷
大作业满分：100分
总共6题，一、二题必选，三至六题任选3题，总做5题，满分100分。
一、用拉格朗日乘子法求解等式约束优化问题(25分)
二、人机工程学在现代生中的作用是什么？(15分)
答：作用是：(1)扩大了全面机械化和自动化的综合运用。
(2)扩大操作距离。(3)加快现代化的生产过程。
三、列举出6种创造性设计方法。(20分)
四、写出常用的实体造型特征。(20分)
答：拉伸特征、旋转特征、扫掠特征、放样特征、钻孔特征、过渡圆角特征、倒角特征、加强肋特征、镜像特征、抽壳特征、拔模斜度特征、矩形阵列特征、圆周阵列特征。
五、方案设计阶段的工作步骤是什么？(20分)