南京理工大学机械工程学院研究生研究型课程考试
材料动态特性实验(南京理工大学)
南京理工大学机械工程学院研究生研究型课程考试答卷课程名称：材料动态特性实验考试形式：□专题研究报告□论文√大作业□综合考试学生姓名：学号：评阅人：时间：年月日材料动态特性实验一．实验目的：1、了解霍普金森杆的实验原理和实验步骤；2、会用霍普金森杆测试材料动态力学性能。
二．实验原理：分离式Hopkinson 压杆的工作原理如图1.1所示装置中有两段分离的弹性杆,分别为输入杆和输出杆,短试样夹在两杆之间。
当压气枪发射一撞击杆(子弹),以一定速度撞击输入杆时,将产生一入射弹性应力脉冲,随着入射波传播通过试样,试样发生高速塑性变形,并相应地在输出杆中传播一透射弹性波,而在输入杆中则反射一反射弹性波。
透射波由吸收杆捕获,并最后由阻尼器吸收。
图1.1 现在的Kolsky 杆装置示意图根据压杆上电阻应变片所测得的入射波、反射波、透射波,以及一维应力波理论可得到如下的计算公式。
试样的平均应变率为:)00t r i l cεεεε--=（ （1-1）试样中的平均应变:dt l c t r i s ⎰--=)(00εεεε （1-2）试样中的平均应力:)(20t r i A AE εεεσ++= （1-3）式中t r i εεε，，分别表示测试记录的入射、反射和透射波,C 0是弹性纵波波速,C=5189m/s,L 0为试样的初始长度,E 为压杆的弹性模量,A/A 0为压杆与试样的截面比。
由应力均匀化条件可知:r i t εεε+= (1-4)将公式(l 一4)代入(1一l)!(l 一2)!(l 一3)式可得t s E A A εσ0= (1-5)⎰-=dt l c r s εε002 (1-6)一般采用公式(l 一5)、（1一6)来计算材料的动态应力一应变行为。
该试验技术作了如下几个假定:(1)一维假定弹性波(尤其是对短波而言)在细长杆中传播时,由于横向惯性效应,波会发生弥散,即波的传播速度和波长有关。
Pochhammer 最早研究过波在无限长杆内的色散效应,但当入射波的波长(可由子弹的长度来控制,即波长为子弹长度的2倍)比输入杆的直径大很多时,即满足必/兄<<1时,杆的横向振动效应,除波头外,可作为高阶小量忽略不计。
可靠性维修性作业(南京理工大学)
产品的可靠性还与规定的功能有密切关系。 与可靠性一样，维修性也是一个设计特性，维修性好的系统将能
以很低的费用，快速而方便地进行维修。 维修性与可靠性的重要区别在于对人的因素的依赖程度不同。系
统的固有可靠性主要地取决于系统各构成成分的物理特性；而系统的 固有维修性不可能脱离开人的因素的影响。相同的系统，由于采用了 不同的维修概念和不同的后勤保障方式，还由于从事维修工作的人员 在技术水平上的差异，会表现出不同韵维修性特性。通常在工程设计 中，作为一种工作性的陈述，把维修性观为一种设计出来的系统固有 特性，这种固有的系统特性决定了为把系统维持在或恢复到给定使用 状态所需的维修工作量。说得确切些，维修性就是某一系统(或产品) 在预定的维修级别上，由具有规定的技术水平的人员，利用规定的程 序和资源进行维修时，保持或恢复到规定的状况的能力的度量。从上 述维修性的定义可以看出维修性除与系统的设计特点有关外，还受到 维修人员技术水平、维修程序，维修设施的情况以及进行维修时所处 的环境等因素的影响。 10．维修性设计与系统设计有什么关系？ 答：系统的维修性首先是通过系统的设计过程来实现的。根据系统的 工作要求，建立维修概念：确定系统的维修性定量和定性要求：建立 维修性模型，对系统的定量指标进行维修性分配和预计：确定维修性 设计准则，以便将定量和定性的维修性要求和规定的约束条件转换成 详细的硬件和软件设计：维修性工程人员参加系统设计过程并从事维
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(1)对于复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠性指标， 因为产品越复杂，其强盛单元就越多，要达到高可靠性就越困难，并 且要花费较多的时间和费用。
(2)对于重要度高的产品的可靠性指标应分配得高一些，因为关 键件一旦故障，将使整个系统的功能受到影响，影响人身安全及重要 任务的完成。
南京理工机械考研真题
南京理工机械考研真题南京理工机械考研真题一直是广大考生备战机械专业考研的重要参考资料之一。
在过去的几年中，南京理工机械考研真题涵盖了机械工程领域的各个重要知识点，考查了学生对机械工程基础、专业课程以及综合应用能力的掌握情况。
本文将针对南京理工机械考研真题进行分析和解读，帮助考生更好地了解考试内容和要求。
一、考试概述南京理工机械考研真题考查的范围较广，内容包括了机械工程学科的基础理论和专业知识。
下面将对每个科目涉及的知识点进行简单介绍：1. 工程力学：主要考察力的平衡、受力分析、力的作用点、力的合成与分解等方面的知识。
此外还会涉及刚体静力学、摩擦力等内容。
2. 材料力学：主要考查弹性力学、塑性力学、疲劳与断裂等方面的知识。
考生需要对材料的应力、应变、刚度等性质有深入了解。
3. 热力学：主要考察能量、热力学第一、二定律、热力学循环等方面的知识。
此外还会关注理想气体、湿空气等内容。
4. 流体力学：主要考察流体的力学性质、导数方程、薛定谔方程等方面的知识。
此外还会涉及流体动力学、流体静力学等内容。
5. 控制理论与控制工程：主要考察控制系统的数学模型与性能、基本控制理论、控制系统的基本指标等方面的知识。
此外还会涉及闭环控制、开环控制等内容。
以上只是南京理工机械考研真题涉及的一部分知识点，考生在备考过程中要注重理论知识的学习和实际应用能力的培养。
二、备考建议为了更好地备战南京理工机械考研真题，考生可以采取以下几点备考建议：1.系统复习基础知识。
机械工程考研重点考查基础知识，考生需要对力学、热力学、材料力学等基础学科进行系统复习。
2.注重实践能力的训练。
南京理工机械考研真题注重考查学生的实际应用能力，考生可以多做一些实例分析和综合应用题，培养解决问题的能力。
3.合理安排时间。
备考期间，考生应根据自身情况制定合理的备考计划，合理分配时间，同时要保证充足的休息和放松，以保持良好的状态。
三、注意事项在备考南京理工机械考研真题时，考生需要注意以下几点事项：1.熟悉考试方式和要求。
研究生入学考试南京理工大学机械原理题库机械原理题库齿轮机构及其设计
06 齿轮机构及其设计1.渐开线直齿圆柱齿轮传动的主要优点为________________________________________和。
2.渐开线齿廓上K点的压力角应是所夹的锐角，齿廓上各点的压力角都不相等，在基圆上的压力角等于。
3.满足正确啮合条件的一对渐开线直齿圆柱齿轮，当其传动比不等于1时，它们的齿形是的。
4.一对渐开线直齿圆柱齿轮无齿侧间隙的条件是。
5.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是。
6.为了使一对渐开线直齿圆柱齿轮能连续定传动比工作，应使实际啮合线段大于或等于£7.一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。
8.当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相等时，这对齿轮的中心距为。
9.一对减开线直齿圆柱齿轮传动 , 其啮合角的数值与圆上的压力角总是相等。
10.按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮，节圆与重合，啮合角在数值上等于上的压力角。
11.相啮合的一对直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓，其接触点的轨迹是一条线。
12.齿轮分度圆是指的圆；节圆是指的圆。
13.渐开线上任意点的法线必定与基圆，直线齿廓的基圆半径为。
14.渐开线齿轮的可分性是指渐开线齿轮中心距安装略有误差时，。
15.共轭齿廓是指一对的齿廓。
16.标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是。
17.决定渐开线标准直齿圆柱齿轮尺寸的参数有；写出用参数表示的齿轮尺寸公式：r=；rb =；ra=；rf=。
18.渐开线齿廓上任一点的法线必定切于 圆，渐开线外齿轮齿廓曲线在齿轮的凇凇 圆上的压力角为最大值。
19.用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，发生根切的原因是 。
20.齿条刀具与普通齿条的区别是 。
21.h a *,==︒120α的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 。
22.当直齿圆柱齿轮的齿数少于z m i n 时，可采用 变位的办法来避免根切。
南京理工大学-振动与冲击-研究生考试题目及要求
南京理工大学机械工程学院研究生研究型课程考试题目课程名称：振动与冲击考试形式：□专题研究报告□论文□大作业√□综合考试一、（10分）总质量为M的振动机支承在弹簧k和阻尼器c上,两个偏心质量m/2绕相反方向以等角速度w转动。
试讨论振动机在其平衡位置附近的运动。
二、（10分）求系统的微振动微分方程。
设m1＝m3＝1，m2＝2，r ＝1， k1＝k2＝k3＝1。
求固有频率和振型。
三、（15分）m1＝m2＝m3＝m ，k1＝k2＝k3＝k,设初始位移为1，初始速度为0，用标准坐标变换方法求初始激励下的自由振动响应。
四、（15分）左端固定，右端自由的均匀杆，在自由端作用一轴向拉力P 。
在时间t=0时，突然将P 力卸除，试求系统对此初始条件的响应。
五、（20分）两截面完全相同的一维长杆，声阻抗分别为001()C ρ 和002()C ρ，长度分别为L1和为L2，L1>L2且120102L L C C = 。
B2杆以速度v2撞击静止的B1杆，两杆初始应力为零且无初始应变，根据两杆的波阻抗匹配关系分析应力波在杆中传播的情况，并进行求解。
六（30分）从下面四个任务中选择一个进行分析或编程。
1. 根据提供的平头弹和双层靶板有限元模型（flat_origin.k），建立子弹侵彻双层靶板的四分之一对称模型；完善计算模型，包括建立关键字控制卡片、接触、边界条件等，可参考提供的reference.k文件；提交到ls-dyna求解器进行计算，分析仿真结果。
写出分析报告。
2某驾驶室有限元模型（cabin.k），先对其进行自由模态分析（取前六阶非刚体模态），给出模态频率和振型，取出模态图，撰写分析报告。
3.某驾驶室有限元模型（cabin.k，），请根据GB26512进行正面撞击试验的仿真分析（1.k为摆锤有限元模型）。
撰写分析报告。
辅助资料：（1）GB26512内容（2）提示信息摆锤质量为1500kg ，7t 以上的车辆，撞击能量为44.1kj ，摆锤撞击X 方向线速度2.42m/s ，角速度ω为2.15rad/s 。
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南京理工大学
机械工程学院研究生研究型课程考试
题目及要求
课程名称： 有限元方法理论及应用 考试形式：□专题研究报告 □论文 □大作业 □√综合考试 考试题目：“有限元方法理论及应用”理论研讨及实验结果报告 试题及要求：
一、课程论文：等参单元及其应用（30分）
1、概述
等参单元的原理及其对有限元法工程应用的意义。
2、等参单元的数值积分
等参单元刚度矩阵的数值积分方法及确定积分阶的原理。
全积分、减缩积分单元讨论和评价。
3、线性等参单元和非协调元
全积分、减缩积分线性等参单元和非协调元有关问题的分析讨论（计算精度、剪力自锁、零能模式与总刚的奇异性等）。
4、等参单元的应用与结论
从单元形状、网格密度、位移模式阶次、积分阶、非协调模式应用、求解精度等多个方面综合讨论。
二、分析与计算（30分）
1、如图示一根直杆，长度2L ，截面积A ，弹性模量E 。
杆受到沿轴向的线分布力：q=cx 。
试用2个3节点一维杆单元求解其位移、应力。
要求推导详细的有限元求解列式，设置合理的参数值将求解结果绘制成曲线，并与精确解进行对比分析。
（10分）
2、证明平面问题三节点三角形单元发生刚体位移时，
单元中将不产生应力。
（10分）
3、对四节点矩形单元，①利用其应变矩阵表达式和应变能的概念分析和证明该单元在承受纯弯曲载荷时存在剪力自锁；②用数学运算证明该单元位移模式引入Wilson非协调项后不存在剪力自锁。
（10分）
三、上机实验（40分）
1、设计一个采用线性减缩积分等参元的有限元模型，通过数值试验验证网格密度、位移约束条件对系统奇异性、求解精度的影响，并总结出你的研究结论，撰写实验报告。
（10分）
2、图示一管接头，内壁受均匀压力。
利用20节点六面体单元对其建模并求解。
要求利用对称性，自行设置载荷大小和位移约束条件,并撰写实验报告。
（10分）
μ，3、一个矩形平板，长800mm,宽100mm，厚度5mm。
材料的E=200GPa，0.3
= -6/
3
ρ。
板的一对短边简支。
进行下列计算分析并撰写实验报告。
=
⨯
7.82mm
Kg
10
1)分别用粗网格的线性和二次六面体全积分等参单元计算其前六阶自由振动
频率和振型，并对比计算结果。
2)采用适当网格密度的8节点六面体非协调元，分别用隐式直接积分和振型叠
加法对该平板进行瞬态响应分析。
载荷为上表面受三角形脉冲均布压力，最大值0.05MPa 。
试研究平板中部动态应力响应最大值随载荷脉宽变化（0.1毫秒～1000毫秒）的规律；改变板的厚度，考察上述规律的变化。
研究中把考察的动态应力值除以相同位置的最大载荷下静态应力值作无量纲化处理。
（20分）
考试要求：
1)按标准格式撰写，正文小四号宋体，要求编目次，A4纸打印。
连同封面、试
题装订成册。
2)实验报告部分必须按规定格式撰写。
3)5月10日交卷，地址：432栋206
实验报告要求
每项实验题按下列格式撰写实验报告：
1 实验题目
2 实验目的
3 建模概述
4 计算结果分析与结论
5 实验体会与总结
出题人：顾克秋
时间：2010年4 月12 日。