东北大学13春学期《现代设计方法》期末考核作业

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     现代设计方法           试 卷（作业考核 线上）   A  卷
/ `6 T! p& q; E
学习中心：            院校学号：             姓名            
% p  B& I* c9 J
（共        页）         
5 T! i# [& S3 {3 w总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
        得分                                                                               
- h7 n4 g- n# ~& C一．选择题 （可多选，各2分，共20分）
' B; [9 d3 o) @. o4 D) O1. 机械设计主要应体现哪些特点（  ）。
A) 整体性     B) 系统性       C) 相关性
5 O/ o  l6 H* U. ND) 多解性     E）创新性
+ ~9 i/ u" K# i. F; J2. 机械系统的总体设计中不包括以下哪些内容（  ）。
: J5 l6 i+ p0 m  ^1 @: i% YA) 功能原理方案设计       B) 技术可行性报告
C) 总体布局设计           D) 系统主要参数计算
) R* f( N5 V1 U+ V3 g; f! oE）结构草图设计
) O1 e# P) c/ j  @! s3. 室内工作的机械选择（   ）作为动力机不太合适。
A）电动机      B）内燃机     C）液压马达     D）气动马达
6 d- }5 z% r# @; i. F3 l. }4. 利用对未知系统的外部观测，分析该系统与环境之间的输入和输出，通过输入和输出的转换关系确定系统的功能、特性所需具备的工作原理与内部结构，这种方法称为（  ）。
2 v; ?" W8 z; g2 |( ^$ }9 iA) 黑箱法    B) 列举法    C) 移植法    D) 筛选法
% G" k# E- `+ m! H& N1 x2 y5. （    ）执行系统，要求执行系统实现预期精度的动作（位移、速度、加速度等），而对执行系统中各构件的强度、刚度无特殊要求。
% p0 P" U5 z6 L' {0 qA. 动作型     B. 动力型     C. 动作——动力型
6. 考虑到强度问题时，（   ）图的设计比较合理。
; B" P( j+ G% \
A) (a)                        B) (b)                        C) (c)

7. 对（a）图所示的轴对称模型进行有限元分析时，必须施加约束支座以消除刚体位移。下面的（b）图和（c）中哪种约束是错误的？（   ）

# X( W% G" l* `4 M2 yA) （b）图     B) （c）图
8. 图中由各种约束条件所包围的区域D称为（  ）。
5 x! T/ V6 Y7 [& s3 g" u
A) 设计空间     B) 设计维数    C) 设计可行域
9. 已知某零件的失效时间随机变量服从指数分布，其故障率是5×10-4/小时，那么在工作时间100小时的可靠度水平是：（   ）
- P' I- P' B8 Z+ Q1 v8 d; dA) 0.05      B) 0.85       C) 0.95
10. 对野外工作的机械及移动式机械，其动力机一般不选择（  ）。
! O0 O9 R; }* ]$ G% W/ f" qA）电动机     B）内燃机  C）液压马达  D）气动马达
8 D& q1 y) A  z
二．判断题：（正确：T；错误：F，各2分，共20分）
, p0 u2 L) G: A2 }  r1 U1. 一个机械系统必须由动力系统、执行系统、传动系统、操纵控制系统、架体支撑系统几部分组成。（      ）
' e7 G0 G4 M! b2. 机械产品的施工设计阶段要完成全部图纸资料和相关的技术文件。（      ）
$ S1 T: D& g- l6 v$ M3. 利用对未知系统的外部观测，分析该系统与环境之间的输入和输出，通过输入和输出的转换关系确定系统的功能、特性所需具备的工作原理与内部结构，这种方法称为黑箱法。（      ）
' `6 s4 T8 e- t" i) A4. 执行系统由执行构件和执行机构组成，其中执行构件往往是执行机构中的一个构件。（      ）
5. 双线性位移模式灵活性较好，而线性位移模式则灵活性较差。（      ）
7 i1 P4 G' R, y2 C: \, C/ N6. 单元刚度矩阵具有对称性、奇异性和稀疏性。（      ）
5 S. h- }2 x5 b4 T4 ?' v$ v, H0 U9 `7. 设计可行域指设计空间中满足所有等式约束条件的空间。（      ）
8.  机械设计学强调从结构学的观点来看机器的组成，因为这更有利于和设计过程中的工作特点相协调。（      ）
9. 结构设计时应优先考虑结构件的主要功能展开设计，再尽量满足其它功能。（      ）
8 x' X0 p1 ]9 Z4 U+ z10. 结构离散化就是将复杂结构划分成通过节点相连的若干个单元。（      ）


. G: Q3 t4 ]: a2 p' H4 _" O2 L三．简答题（各6分，共36分）
1. 在进行机械设计时应遵循哪些基本原则？
' ^5 u+ o+ b4 G. ^# b
. C" C& R2 R$ p1 }


' o1 ^: e: T- u/ N
+ |* S  N) Z9 o; o6 J


% u) t8 W6 k: D- H$ h: N2. 试说明功能原理设计的内容和一般步骤。


1 J6 `- \0 ~4 v! ^4 u8 Q( J+ B/ |0 R
! D/ m$ J, l* w' F! e


3. 机械系统设计中，依据什么样的原则选定动力机的形式？
6 i; d$ P, K2 B" h
& e7 Y! @, J$ B1 x' C


) {2 ?& O/ y1 ]7 ?: g



  j6 }2 w' G, M3 W% k

6 X! |' D: _4 ?$ i% V3 c4. 结构件有哪些主要功用？
; T& w  D5 Q8 `0 |


& X2 r& x, C( X+ K! }& Y  {



1 x) T- ~( W0 [$ L( k
5. 有限元分析时，为减小解题规模，常用哪些措施？
+ d+ U. Y, F1 c





9 E% E0 q4 ~3 e3 l( b; F8 D6．说明可靠性的定义及其基本含义。
% d2 ]* ^3 ^* l; p& s- s! z3 T) b
- @5 \4 V# r& n1 l

- V$ B; G3 a' t2 M

+ _) ~7 V1 c3 C

# A3 D5 B0 h( A+ s( s- h) \


/ x  P1 s  n) W4 m% e% C" F/ E* l四、 欲用薄板制造一个体积为6m3的封闭货箱，设货箱的长、宽、高分别为a、b、h，要求其长度a不小于3m。为确定长、宽、高，试以质量最轻为目标，建立优化设计的数学模型。（15分）

' t! ~! }7 g1 H  W" Z$ x
& P8 E8 U( ~9 e8 E


5 c7 @4 p' u, u4 R



0 h8 t4 h8 V6 g

5 g& ]1 u0 ~& }4 Q6 n

五、 已知某零件的寿命服从指数分布，平均寿命5000小时，试求该零件使用100小时和1000小时的可靠度。（9分）
* b& |( V9 t  U
2 \4 C1 h3 @1 I" P5 k' ^
: [9 |; a: F- R# }6 a


* a# M7 P, {+ E9 t; X



9 m' c3 j8 H, U. P6 ^

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