东北大学13春学期《现代设计方法》期末考核作业

谋学网

东 北 大 学 继 续 教 育 学 院

: ^4 @: l8 b: C; r     现代设计方法           试 卷（作业考核 线上）   A  卷

4 p4 w4 g. D5 I% A  }: z学习中心：            院校学号：             姓名            

（共        页）         
8 H$ L  {1 [4 ^$ ^2 K$ X; ?总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
        得分                                                                               
, ?2 a1 J) l1 W% z% p一．选择题 （可多选，各2分，共20分）
$ N9 E& b* e4 h, T; o$ }  k9 @1. 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
D) 多解性     E）创新性
) a% j+ t: E: |4 H  [: d2. 机械系统的总体设计中不包括以下哪些内容（  ）。
% x- B0 w2 I" Y' `8 g4 ?5 u: bA) 功能原理方案设计       B) 技术可行性报告
# F0 }2 {3 \4 x4 YC) 总体布局设计           D) 系统主要参数计算
E）结构草图设计
3. 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
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（  ）。
A) 黑箱法    B) 列举法    C) 移植法    D) 筛选法
6 e/ p2 p5 M# X. m2 @4 l5. （    ）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。
; X. Z- d2 o. h% i4 ^+ T2 nA. 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。

# X6 N. w& |( }: R% `" Z3 U4 K9 _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？（   ）
; \& r- H% [& e, T/ x& B
A) （b）图     B) （c）图
8. 图中由各种约束条件所包围的区域D称为（  ）。
# U" X) ^4 w* C# d% }6 ]  _( a% y9 ^
6 o2 E8 D8 x, N" r2 nA) 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：（   ）
A) 0.05      B) 0.85       C) 0.95
$ K- z9 _$ @- q; k) I10. 对野外工作的机械及移动式机械，其动力机一般不选择（  ）。
A）电动机     B）内燃机  C）液压马达  D）气动马达
3 k: X/ Q) i) z' r& l- _: {
二．判断题：（正确：T；错误：F，各2分，共20分）
1. 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。（      ）
2. 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。（      ）
3. 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。（      ）
5 B; t$ D0 M- ]/ H1 i- z4. 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。（      ）
" d- f& Z7 z/ w, S; b* @6. 单元刚度矩阵具有对称性、奇异性和稀疏性。（      ）
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。（      ）
! ~5 H) J- u% H/ `( C8.  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。（      ）
6 m( p3 M( {. y* ]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。（      ）
10. 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。（      ）
9 R2 J8 Y: {6 P
9 k  y. f: v$ R7 K' k4 r
三．简答题（各6分，共36分）
$ ~. h7 _: l3 `) @1. 在进行机械设计时应遵循哪些基本原则？
: }8 _" z4 ]# U( R# t& G8 w- U7 G# P* e


- R: l5 f9 o( O1 O- X0 I
0 Q; S4 F4 W0 z4 l$ L0 j6 R1 X& v
( ~, P( {: ~/ v5 v7 S
* [+ C+ _) d9 H0 B: p

2. 试说明功能原理设计的内容和一般步骤。
0 g) X' W$ o+ L" N

+ b( y+ O* h. H- k* K2 a

' J4 p6 p, T0 F( A) g+ P7 I

3. 机械系统设计中，依据什么样的原则选定动力机的形式？
* f9 H, r2 e% [" ^
* g4 E( s% J! I  e1 H, s, s1 [
# l: _5 L  M- i  g2 @
( K' A" D9 X, y6 j1 Y
( b9 M: Q5 X; o5 I! }' u# K  T


, O! e! s: O; b1 l  l2 `% D. O& C# v$ R


4. 结构件有哪些主要功用？
7 w1 v" Y% ]' }8 F6 W! k

* Y6 R" D% M$ B& w1 R2 w

& _3 C5 t( M" T: t4 W% m3 A

6 {5 t& l, G6 S3 o% t
$ O* M0 Q/ n9 r
5. 有限元分析时，为减小解题规模，常用哪些措施？

/ J+ |- }: r1 ]7 J



  `1 U4 @' j4 Y0 O( [, b0 W' C
' D- }2 m. C+ s$ z. G( P6．说明可靠性的定义及其基本含义。
  z' g/ ]3 i) N0 W* U$ a& n. X8 r

/ M+ O6 r0 e( j2 G, d, O0 R! l1 v3 P: E

) ^/ Y" ^# J9 J9 q


8 q4 c3 _0 ?3 j! ?' U1 I2 N
/ V) [2 h! d. \

: ^- ~  [2 N1 f, x. }# Y9 P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）
4 X. \  p0 h5 J/ K* m5 |2 H: }+ @
! x8 z, w* M+ V* {- D


% @) ]& K1 w; h" a9 t
9 ^2 N  R1 L7 r( J3 q3 c( k: k



+ `' M: y  }4 b+ C" b1 ^
( d/ e$ z( P0 n' G6 i


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）

% F7 F: w4 Y& g

# j# B9 E+ S5 y9 |  L" M7 N/ T


' W/ s% S$ q+ L

8 W' t* n% r4 P

' D4 O8 |# |5 Q; v$ |" u& R

$ _! n0 V4 _. l& ~0 r  H( r

+ l8 Q4 T7 _2 g& `
6 h- i- W4 ~9 S4 n9 G9 @# X% t