東大《現(xiàn)代設(shè)計方法X》考核作業(yè)離線作業(yè)

學習中心：院校學號：姓名學習中心：院校學號：姓名XXPAGE2東北大學繼續(xù)教育學院現(xiàn)代設(shè)計方法X試卷（作業(yè)考核線上2）A 卷（共 4 頁）總分總分題號一二三四五六七八九十得分一．選擇題（220）以下關(guān)于設(shè)計的概念正確的是（AD）。A)設(shè)計是從思維到實現(xiàn)的過程。B)設(shè)計是一種思維活動。C)設(shè)計就是創(chuàng)造性的勞動。 D)設(shè)計可以提供人們所需求的產(chǎn)品。機械設(shè)計的一般程序，應(yīng)該是（C ）。設(shè)計規(guī)劃、技術(shù)設(shè)計、方案設(shè)計、施工設(shè)計技術(shù)設(shè)計、設(shè)計規(guī)劃、方案設(shè)計、施工設(shè)計D）功能分解的結(jié)果有兩種表達方式，其中，（B）在形式上比較簡單、直觀，可以清晰地表達各分功能的層次關(guān)系，而（A ）則能夠更充分地表達各分功能之間的相互配合關(guān)系A(chǔ))功能結(jié)構(gòu)圖C)功能元

B)功能樹D）核心功能布置傳動系統(tǒng)時，一般把轉(zhuǎn)變運動形式的機構(gòu)（如凸輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)等）的（A），A)低速端B)高速端5.室內(nèi)工作的機械選擇（B）作為動力機不太合適。A）電動機B）內(nèi)燃機C）液壓馬達D）氣動馬達執(zhí)行系統(tǒng)中直接完成工作任務(wù)的零部件是（A）。A.執(zhí)行構(gòu)件 B.執(zhí)行機構(gòu) A)B)考慮力流的合理性時，以下的結(jié)構(gòu)設(shè)計中（B ）比較好。A)B)平面應(yīng)力問題的幾何和受力特點是（A ）。C)壩體問題、應(yīng)力是平面的。

薄板問題、應(yīng)變是平面的。D)壩體問題、應(yīng)變是平面的。設(shè)計問題中所要追求的最優(yōu)指標與需要確定的參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系稱為（C ）。A)目標函數(shù) B)設(shè)計變量 C)約束條件可靠度R(t)與不可靠度F(t)之間的關(guān)系通常是（ A ）A)R(t)·F(t)=1 B)R(t)–F(t)=1 C)R(t)+F(t)=1二．判斷題：（正確：T；錯誤：F220）一個機械系統(tǒng)通常由動力系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、操縱控制系統(tǒng)、架體支撐系統(tǒng)幾分組成。（ F ）機械系統(tǒng)方案設(shè)計中的關(guān)鍵內(nèi)容是總體布局和參數(shù)計算。（ F ）換關(guān)系確定系統(tǒng)的功能、特性所需具備的工作原理與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這種方法稱為黑箱法。（T ）同一機械系統(tǒng)中，不同執(zhí)行機構(gòu)的工作循環(huán)周期必須相同。（F ）移模式，計算精度高。（F）應(yīng)用有限元法求解復(fù)雜的實際問題，得到的不是精確解。（ T ）在建立優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學模型時，其不等式約束的個數(shù) u必須小于設(shè)計變量的維數(shù)n。（F ）設(shè)計可行域指設(shè)計空間中滿足所有等式約束條件的空間。（F ）可修復(fù)產(chǎn)品的平均壽命用MTTF表示。（ F ）設(shè)由n個部件組成的系統(tǒng)，其中任一部件不發(fā)生故障，系統(tǒng)即正常工作，這樣的系統(tǒng)為串聯(lián)系統(tǒng)。（ F ）學習中心：院校學號：姓名學習中心：院校學號：姓名XXPAGE5三．簡答題（636）機械系統(tǒng)具有哪些基本特性？答：（1）整體性整體性是系統(tǒng)所具有的最重要和最基本的特性。一個機械系統(tǒng)總是由許多基本單元和子系統(tǒng)組成，構(gòu)成機械系統(tǒng)的零部件雖然各具有不同的性能，但它們是根據(jù)整體性要求而構(gòu)成的機械整體。（2）相關(guān)性機械系統(tǒng)內(nèi)部各零部件之間都是有機聯(lián)系的，互相相關(guān)的，它們之間相互作用、相互影響形成了特定的關(guān)系。（3）層次性系統(tǒng)作為一個相互作用的諸要素的總體，可以分解為一系列的子系統(tǒng)，并存在一定的層次結(jié)構(gòu)，這是系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)的特定形式。（4）目的性任何機械都應(yīng)有明確的目的和功能，機械系統(tǒng)中各零部件的布局和組合方式都決定于機械系統(tǒng)的目的和功能，應(yīng)盡量實現(xiàn)機械的要求功能，去除或減少有害或無用功能。（5）環(huán)境適應(yīng)性任何機械都是在一定的物質(zhì)環(huán)境中工作的，任何外部環(huán)境的變化都可能對機械系統(tǒng)產(chǎn)生影響，引起系統(tǒng)的功能變化。試論述機械系統(tǒng)總體方案設(shè)計的概念、基本內(nèi)容和一般過程?；緝?nèi)容：機械系統(tǒng)功能原理方案設(shè)計、總體布局、系統(tǒng)的主要參數(shù)確定及系統(tǒng)的精度等內(nèi)容。體草圖→方案對比定型→編寫總體設(shè)計論證書。詳細說明機械結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循的三項基本原則。答：（1）明確；所謂明確是指對產(chǎn)品設(shè)計中所應(yīng)考慮的問題都應(yīng)在結(jié)構(gòu)方案中獲得明確的體現(xiàn)與分擔。包括：功能明確、工作原理明確、使用工況及承載狀態(tài)明確、其它技術(shù)說明明確。（2）簡單：在確定結(jié)構(gòu)方案時，應(yīng)使其所含零件數(shù)目和加工工序數(shù)量與類型盡可能減少，零件的幾何形狀力求簡單，盡量減少零件的機械加工面、機械加工次數(shù)及熱處理程序，減少或簡化與相關(guān)零件的裝配關(guān)系及調(diào)整措施。（3）安全可靠：主要從構(gòu)件的可靠性、功能的可靠性、工作安全性和環(huán)境安全性等方面來衡量。對機械系統(tǒng)的總體布局有哪些基本要求？答：（1）要保證工藝過程的連續(xù)和流暢；（2）盡量降低質(zhì)心高度、減小偏置；（3）要保證精度、剛度及抗振性等要求；層次分明；（6）操作、維修、調(diào)整簡便；（7）造型合理，實用美觀；（8）提高人機系統(tǒng)整體的效能對有限元計算模型的簡化應(yīng)注意哪些方面？是二維問題，要分清是平面應(yīng)力問題還是平面應(yīng)變問題，若能簡化成平面問題的就不要用三注意實際結(jié)構(gòu)的對稱性，如果對稱，可以利用結(jié)構(gòu)的對稱性進行計算簡化；（3）對實際結(jié)構(gòu)建模時可以去掉一些不必要的細節(jié)，比如倒角等；（4）簡化后的力學模型須是靜定結(jié)構(gòu)或是超靜定結(jié)構(gòu)。常用的產(chǎn)品可靠性指標有哪些？答:可靠度：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。不可靠度（累積失效概率）：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，不能完成規(guī)定功能的概率失效率：工作到某時刻尚未失效的產(chǎn)品，在該時刻后單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率。有效工作時間的平均值對于可修復(fù)的產(chǎn)品，平均壽命指的是平均無故障工作時間（MTBF）。可靠壽命：可靠度為給定值R時的工作