东大17年12月考试《现代机械设计理论与方法》考核作业答案

东大17年12月考试《现代机械设计理论与方法》考核作业答案满分答案

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现代机械设计理论与方法 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         
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一．选择题 （可多选，每題2分，共20分）
1. 机械产品的设计规划阶段，应完成如下主要工作（     ）。
A) 产品的市场需求分析   B) 产品设计的可靠性报告  C) 产品的功能原理设计 
D）产品的结构方案设计   E）产品的装配草图绘制    F）产品的零件图和其他技术文件
2. 以下有关机械系统特点的描述哪些是正确的（     ）。
A) 整体性     B) 系统性     C) 独立性     D) 相关性
3. 机械产品的功能是对（     ）进行传递和变换的程序、功效和能力的抽象化描述。
A) 机械流    B) 能量流    C) 物质流    D) 电流      E）信息流     F）控制流
4. 功能分解的结果有两种表达方式，其中，（   ）在形式上比较简单、直观，可以清晰地表达各分功能的层次关系，而（   ）则能够更充分地表达各分功能之间的相互配合关系。
A) 功能结构图    B) 功能树      C) 功能元     D）核心功能
5. 布置传动系统时，一般把带传动安排在传动链的（     ）。
A) 低速端        B) 高速端
6. 以下的结构设计中，哪些结构比较合理？（     ）。
A)         B) 
C)                D) 
7.  上一题目中选择的依据是遵循哪种结构设计原理？（     ）
A) 等强度原理   B) 合理力流原理  C) 变形协调原理  D) 任务分配原理  E）自补偿原理
8. 图示平面问题，满足（     ）。
 
A) 对称性条件  
B) 反对称性条件
9. 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？（     ）

A) （b）图     B) （c）图
10. 将研究对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起来加以考虑，从整体上把握事物的本质和规律，从而寻求新的创造的原理是（     ）。
A) 综合创造原理      B) 分离创造原理      C) 移植创造原理
D) 物场分析原理      E) 还原创造原理      F) 价值优化原理
二．判断题：（正确：T；错误：F，各2分，共20分）
1.  机械产品的方案设计阶段就是要完成产品的原理方案设计。 （    ）
2.  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。  （    ）
3. 机械设计学强调从功能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。  （    ）
4. 总体布局设计一般先布置动力系统和传动系统，然后再布置执行系统等。  （    ）
5. 在设计机械时，一般需预先给定机械的工作载荷。该工作载荷可以由设计者自行确定，也可以由需求方提供。  （    ）
6. 执行构件的作用是传递和变换运动和动力。  （    ）
7. 三角形单元和矩形单元的每个节点均有两个位移自由度。  （    ）
8. 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. 设计变量的个数即为设计空间的维数。  （    ）
10. 并联系统的可靠度是各单元可靠度之和。  （    ）
三．简答题（各6分，共36分）
1. 机械设计具有哪些特点？






2. 进行原理方案构思时常用哪些方法？





3. 图示两种传动方案，假设各零件的参数和制造精度完全相同，试分析哪一种布局比较合理，说明理由。

（a） 齿轮 – 蜗杆传动减速 
（b）蜗杆 – 齿轮减速传动
题3图 两种减速方案














4. 机构运动循环图有哪三种表达形式？试绘图说明。






5. 常用的机械结构设计原理有哪些？









6．说明应用有限元法解题的一般过程。




四、某厂生产一个容积为8000cm3的平底、无盖的圆柱形容器，要求设计此容器消耗原材料最少。
（1）试建立该优化问题的数学模型。（9分）
（2）试构造求解该优化数学模型的惩罚函数。（5分）










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。（10分）

东大17年12月考试《现代机械设计理论与方法》考核作业答案历年参考题目如下：