东北大学14年6月考试《现代设计方法》考核作业资料

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    现代设计方法     试 卷（作业考核 线下） B 卷（共   4  页）         
总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
        得分                                                                               
2 ^4 R7 O! S9 L0 {/ i一．选择题 （可多选，各2分，共20分）
7 |6 V4 Z: V. n# b/ a  v1 b/ W1. 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
* c- H: n4 z9 Q0 u) g5 N) P4 _1 z2. 机械系统的总体设计中不包括以下哪些内容（      ）。
/ X, V5 J9 M: }3 s- zA) 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
* K( c  Z' p6 ?1 L2 aE）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。
, n! V' G. j& O1 M0 PA）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
5. （      ）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。
8 p8 X0 {( L$ f3 `A. 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。
/ o! G6 M( p# B) ]7 E3 G  [
A) (a)                        B) (b)                        C) (c)
* H' V; Y2 [6 t, j" T7. 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？（      ）
4 ?2 d5 m* ]. [; Y$ K; R
) B: u6 u% I3 n; Z& F* uA) （b）图     B) （c）图
  r0 v: {, _8 T* _, u: P8 _8. 图中由各种约束条件所包围的区域D称为（        ）。

A) 设计空间     B) 设计维数    C) 设计可行域
0 |+ R% a1 R) }' e/ ?9 {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
; N3 m9 e6 x, D5 `0 |" Y2 Z10. 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
二．判断题：（正确：T；错误：F，各2分，共20分）
0 p/ @. M' `0 |5 c1. 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。（   ）
" b- N9 K, ]2 K" q2. 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。（   ）
5 O* I. M+ L3 P+ ~+ F3. 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。（   ）
4. 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。（   ）
$ z7 S# g% Y8 N3 s5. 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。（   ）
( C2 ~$ z6 l( G- `' J( h6. 单元刚度矩阵具有对称性、奇异性和稀疏性。（   ）
2 z) q" a7 m$ ?$ E+ j/ H" p2 _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。（   ）
) d4 w4 K  u5 c5 V" I2 [$ Z9. 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。（   ）
1 M* U: |( y2 o3 B* v% G0 Z+ x10. 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。（   ）
三．简答题（各6分，共36分）
2 D* [1 z4 ^0 j! G6 \  F1. 在进行机械设计时应遵循哪些基本原则？

$ F% l; S7 u$ H! R' g
; l' k% t9 q- t

2. 试说明功能原理设计的内容和一般步骤。
" G0 X0 e: W  V0 b
" a% L9 u9 O* F0 X) N
, i% c. h* O# A: `9 D; T& U4 Y6 j
0 I9 z9 O' Y+ k$ y9 F
1 H- Q  I* w  [; W3. 机械系统设计中，依据什么样的原则选定动力机的形式？

7 ~; s2 c4 F$ M; w
0 L) G+ t( d7 x5 f6 `1 ~


4. 结构件有哪些主要功用？
( N! v1 D# N+ I  U


5. 有限元分析时，为减小解题规模，常用哪些措施？


' c/ m, L' i( ]+ {  B

" L. P1 i1 o* I0 S7 o$ n6．系统的可靠度分配主要考虑哪几个方面？
# [# e0 Y8 ^4 Q3 G4 a* U$ d& K$ l


* f5 ]! v: k! d四、如图所示，已知跨距为 、截面为矩形的简支梁，其材料密度为 ，许用弯曲应力为 ，允许挠度为 ，在梁的中点作用一集中载荷P，梁的截面宽度 不得小于 ，要求设计此梁重量最轻，试写出这—优化问题的数学模型。（12分）



$ K8 @# C" T# A1 ^/ D
4 D7 D) t- A: p# L* z2 w
. l  `  l: S) A! s! T. m

7 I$ F" s0 j1 H# Q3 A# C
' J; z8 f& q: a; K
5 H$ E1 j( k9 j+ H  _  k: Z/ J5 H



+ u" r6 [6 J9 N) K- f9 m/ a7 H# x* m
) I& R4 X( q7 g9 l( b1 K
# P% q9 J8 L! ?% t9 H
8 j1 q6 j( U  v5 e" a

. C+ `2 R) u( n) Y$ }& ?6 F% b五、若在 的串－并联系统与并－串联系统中，单元可靠度均为 ，试分别求出这两个系统的可靠度。（12分）