工程可靠性教程-课后题-第三章答案
《系统工程》课后习题第三章答案.
《系统工程》课后习题第三章答案.第三章1．系统分析的主要内容有哪些？系统分析的主要内容是分析系统内部与系统环境之间和系统内部各要素之间的相互依赖、相互制约、相互促进的复杂关系，分析系统要素的层次结构关系及其对系统功能和目标的影响，通过建立系统的分析模型使系统各要素及其环境间的协调达到最佳状态，最终为决策提供依据。
2．从系统分析角度看，进行系统环境分析有何意义？⑴环境是提出系统工程课题的来源。
这说明一旦环境发生某种变化，如某种材料、能源出现短缺，或者出现了新材料、新能源，为了适应环境的变化，就会引出系统工程的新课题。
⑵系统边界的确定要考虑环境因素这说明在系统边界的确定过程中，要根据具体的系统要求划分系统的边界，如有无外协要求或者技术引进问题。
⑶系统分析与决策的资料取决于环境这是至关重要的，因为系统分析和决策所需的各种资料，如市场动态资料、其他企业的新产品发展情况，对于一个企业编制产品开发计划起着重要的作用，其相关资料都必须依赖于环境而提供。
⑷系统的外部约束通常来自环境这是环境对系统发展目标的限制。
例如，系统环境方面的资源、财源、人力、时间和需求方面的限制，都会制约系统的发展。
⑸系统分析的好坏最终需要系统环境的检验与评价从系统分析的结果实施过程来看，环境分析的正确与否将直接影响到系统方案实施的效果，只有充分把握未来环境的系统分析才能取得良好的结果。
这说明环境是系统分析质量好坏的评判基础。
3．进行系统环境分析时，一般需要考虑的环境因素有哪些？（一）物理和技术环境物理和技术环境是系统得以存在的基础，它是由事物的属性产生的联系而构成的因素和处理问题中的方法性因素，主要包括：（1）现存系统；（2）技术标准；（3）科技发展因素估量；（4）自然环境。
（二）经济和经营管理环境经济和经营管理环境是系统得以存在的根本目的，要使得设计的系统发挥最大的经济效益，就必须充分考虑和分析系统与经济和经营管理环境的相互关系。
任何系统的经济过程都不是孤立进行的，它是全社会经济过程的组成部分，因此系统分析只有与经济及其经营管理环境相联系才能得到正确的结论。
可靠度作业参考答案
可靠度作业参考答案可靠度作业参考答案在工程学和科学领域中，可靠度是一个非常重要的概念。
它指的是一个系统、设备或者过程在一定时间内正常运行的概率。
可靠度的计算和评估对于确保系统的稳定性和可持续性至关重要。
本文将介绍可靠度的基本概念和计算方法，并提供一些可靠度作业的参考答案。
一、可靠度的基本概念可靠度是指在特定条件下，系统或者设备在一定时间内正常运行的概率。
它是一个非常重要的指标，可以用来评估系统的稳定性和可持续性。
可靠度的计算通常基于失效率和故障率，其中失效率指的是单位时间内失效的概率，故障率指的是单位时间内发生故障的概率。
二、可靠度的计算方法1. 失效率的计算失效率可以通过以下公式计算：失效率 = 失效数 / 运行时间其中，失效数指的是在给定时间内发生的失效次数，运行时间指的是系统或设备正常运行的时间。
2. 故障率的计算故障率可以通过以下公式计算：故障率 = 故障数 / 运行时间其中，故障数指的是在给定时间内发生的故障次数，运行时间指的是系统或设备正常运行的时间。
3. 可靠度的计算可靠度可以通过以下公式计算：可靠度 = 1 - 故障率可靠度的取值范围在0到1之间，1表示系统完全可靠，0表示系统完全不可靠。
三、可靠度作业参考答案以下是一些可靠度作业的参考答案：1. 问题：一个设备在1000小时内发生了10次故障，计算该设备的故障率和可靠度。
解答：故障率 = 10 / 1000 = 0.01，可靠度 = 1 - 0.01 = 0.99。
2. 问题：一个系统在5000小时内正常运行，没有发生任何故障，计算该系统的失效率和可靠度。
解答：失效率 = 0 / 5000 = 0，可靠度 = 1 - 0 = 1。
3. 问题：一个设备在2000小时内发生了5次故障，计算该设备的故障率和可靠度。
解答：故障率 = 5 / 2000 = 0.0025，可靠度 = 1 - 0.0025 = 0.9975。
通过以上的计算，我们可以得出不同设备和系统的可靠度指标。
可靠性工程基础习题答案
系统工作 P1 P2 P3 P4
=14 35 123 245
14 (14)35 (14)(35)123 (14)(35)(123)245 14 (1 14)35 4512313(13)245 14 135 1435 4512313245
5100 2
6 1 0 1 24
√
7 1 1 0 23
√
8 1 1 1 234 √
Ist (1)
1 2n1
n1
3 8
0.375
对单元2，即求：Ist (2) ?
序号 1 3 4 组合
原割集 加1变割集
1 0 0 0 ×××
2001 4
3010 3
4 0 1 1 34 √
5100 1
6 1 0 1 14 √
习题三 答 案
1. (1) 判断
RS预 RA预RB预RC预RD预 0.8136 RS求 0.9
(2) 分配 RA分配 0.98 , RB分配 0.96 ,
RC分配 0.99 , RD分配 0.97 .
(3) 检验 RS分配 0.903 RS求 0.9
2. (1) 判断 RS预 (1000 ) 0.316 RS求 0.7
习题五 答 案
1. （1） 画 故障树链图
T
设B1、 B2 组成的并联系统为W。
(2) 故障函数
设Ψ (X ) 1,系统失效，
Ψ (X ) 0,系统可靠。 A
C
最小割集 (A),(B1B2),
W
(C)。
3
(X) kj(X)
钢结构第三章习题课后答案
钢结构第三章习题课后答案钢结构第三章习题课后答案钢结构是一门重要的工程学科，它涉及到建筑、桥梁、机械等领域。
在学习钢结构的过程中，习题是不可或缺的一部分。
通过解答习题，我们可以加深对知识点的理解，提高解决实际问题的能力。
下面是钢结构第三章习题的答案，希望对学习者有所帮助。
1. 钢结构的设计原则是什么？钢结构的设计原则主要包括以下几点：- 安全性：钢结构在设计中必须满足一定的安全系数，以确保结构在正常使用和极限状态下的安全性。
- 经济性：在满足安全性的前提下，设计应尽可能节约材料和成本，提高结构的经济性。
- 实用性：设计应考虑结构的施工性、可维护性和可拆卸性，以便于施工和后期维护。
- 美观性：设计应注重结构的外观和形象，使其与周围环境相协调。
2. 钢结构的设计方法有哪些？钢结构的设计方法主要包括以下几种：- 强度设计法：根据结构的承载能力和荷载要求，确定结构的截面尺寸和材料强度，以满足结构的强度要求。
- 稳定性设计法：根据结构的稳定性要求，确定结构的稳定性系数，以保证结构的稳定性。
- 构造设计法：根据结构的构造形式和连接方式，确定结构的构造方案和连接方式，以保证结构的完整性和可靠性。
- 疲劳设计法：根据结构的工作环境和使用要求，确定结构的疲劳寿命和疲劳极限，以保证结构的疲劳安全性。
3. 钢结构的连接方式有哪些？钢结构的连接方式主要包括以下几种：- 焊接连接：通过焊接将钢构件连接在一起，具有连接强度高、刚度大的特点，适用于大型和重要的结构。
- 螺栓连接：通过螺栓将钢构件连接在一起，具有连接方便、可拆卸的特点，适用于较小和较简单的结构。
- 铆接连接：通过铆钉将钢构件连接在一起，具有连接牢固、工艺简单的特点，适用于一些特殊的结构。
- 槽钢连接：通过槽钢将钢构件连接在一起，具有连接简单、刚度大的特点，适用于某些特殊的结构。
4. 钢结构的抗震设计原则是什么？钢结构的抗震设计原则主要包括以下几点：- 强度原则：结构的抗震能力应满足设计地震作用下的强度要求，以保证结构在地震中不发生破坏。
注册可靠性工程师考试样题及答案
质量协会注册可靠性工程师考试样题说明：①此样题共30道，其中单选题20道，多选题10道，主要来源于辅导教材每章节的课后习题。
主要目的提供可靠性工程师考试题目的难度和类型。
②单选题答案唯一；多选题中有2个或3个最符合题意，至少有一个错误选项。
③考试时，共120道选择题，其中单选题80道，多选题40道。
每题1分，满分120分，80分为及格线。
答案:一、单项选择题（1-20,答案唯一）1.以下关于质量与可靠性关系的表述中，正确的是（）0A.质量是产品可靠性的重要内涵B.可靠性是产品质量的重要内涵C.可靠性与产品质量无关D.产品可靠，质量自然就好2.下述（）不属于产品故障率的浴盆曲线中划分的三个阶段。
A.早期故障期B.贮存故障期C.偶然故障期D.耗损故障期3.产品可靠性是指（）oA.在规定的时间内和规定的条件下，完成规定功能的能力B.在规定的时间内和规定的条件下，完成规定功能的概率C.在规定的条件下，完成规定功能的概率D.在规定的时间内，完成规定功能的能力4.产品按照发生故障后能否通过维修恢复到规定的功能状态，可分为可修复产品和不可修复产品。
汽车属于（）产品，灯泡属于（）产品。
A.可修复，可修复B.不可修复，不可修复C.不可修复，可修复D.可修复，不可修复5.以下关于故障的说法祕谢的是（）0A.由偶然因素引起的故障称为偶然故障B.由老化、磨损等因素引起的故障称为耗损故障C.按故障的统计特性分为独立故障和从属故障D.按故障的规律分为致命性故障和非致命性故障6.下述各种活动中，哪一种可以提高产品的固有可靠性（）?A.可靠性计算B.换件维修C.改进设计D.可靠性试验7.平均故障间隔时间（MTBF）表示的是（）。
A.产品在使用过程中首次发生故障的平均时间B.对可修复产品在使用过程中平均故障的间隔时间C.对不可修复产品在使用过程中平均故障时间D.产品在使用过程中致命故障的间隔时间8.在可靠性工程中，常用的分布函数有（）oA.二项分布，泊松分布B.正态分布，对数正态分布C.指数分布，威布尔分布D.以上都对9.一直某产品的累积失效分布函数为KX）=I飞弋则可靠度函数为（）0A.Mx）=l-eλxB.Mx）=λeλxC.Mx）=eλxD.Mx）=l-e'λx10.某产品的寿命为指数分布，故隙率为0.1/小时，则工作3小时不发生故障的概率是（）0A.0.2592B.0.3C.0.7408D.0.111.关于参数估计的正确说法是（）oA.对母体参数的点估计使用一个统计的单一值去估计一个位置参数的数值。
系统施工组织第四版第三章课后题标准答案
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⑵A
A
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(A
I)2
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04
(A
I)
0
1
0
1
0
彳(A I) M
系统工程第三章作业
02613102徐晗
P80.
21.给定描述系统基本结构的有向图，如图3-16a、b所示。要求：
质量管理与可靠性复习资料及课后习题答案(20210113161811)
第一章现代质量管理概述1. 什么是质量？如何理解质量的概念？质量：是指产品、体系或过程的一组固有特性满足顾客和其他相关方要求的能力（程度）。
理解：①质量可存在于各个领域或任何事物中。
②质量由一组固有特性组成。
③满足要求是指应满足明示的、通常是隐含的、或必须履行的需要和期望。
④质量的“动态性”。
⑤质量的“相对性”。
⑥比较质量的优劣时应在同一“等级”的基础上进行比较。
2. 产品质量包括哪些？是指产品的一组固有特性满足要求的程度。
产品是过程的结果，它包括服务（如运输）、硬件（如机械零件）、流程性材料（如润滑油）、软件（如程序）或其组合。
3. 何为广义质量？何为狭义质量？狭义质量：指的是仅仅从用户的角度去看质量，即性能、可信性、安全性、外观、经济性、可靠性、服务等。
广义质量：不仅从用户的角度去看质量，同时还应从社会的角度去理解，如是否环保等。
4. 何为工作质量？产品质量、过程质量与工作质量之间有什么关系？工作质量：是指企业生产经营中各项工作对过程、产品和服务质量的保证程度。
取决于人的素质，包括质量意识、责任心、业务水平等。
过程：是将输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动。
过程质量：是指过程的固有特性满足要求的程度。
包括：规划过程质量、设计过程质量、制造过程质量、使用过程质量、报废处理过程质量等。
服务：是指为满足顾客的需要，供方和顾客之间接触的活动以及供方内部活动所产生的结果。
服务质量：是指服务的固有特性满足要求的程度。
服务的特性如：反应速度、服务能力、信誉、及时提供配件等。
5. 质量工程发展各个阶段各有什么特点？①质量检验阶段（事后检验阶段）这一阶段的质量管理仅限于质量的检验，依靠检验挑出不合格品。
②统计质量控制阶段③全面质量管理阶段。
④计算机辅助质量管理阶段。
6. 何为寿命循环周期质量？一个产品的寿命总是有限的，它从“摇篮”到“坟墓” ，再到“转生” ，陈伟产品的寿命周期循环。
在产品寿命周期循环的各个阶段，都会有大量的质量活动，称为产品的寿命循环质量。
可靠性工程基础(刘品等主编)习题答案
1. 证明： AB C BCD ACD AB C D
AB C BCD ACD AB (B A)CD C AB (B A)CD C AB ( AB)D C AB C D
0.9312
② 图（B)为并串联系统，其可靠性为
RS / Fx (t) 1 (1 R1R4) (1 R5R3)
1 (1 0.7 0.8)(1 0.9 0.8)
0.8768
RS Rx (t)RS / Rx (t) Fx (t)RS / Fx (t)
0.7 0.9312 0.3 0.8768
6. Rs 0.965
7. (1) 选R2为Rx ,当R2正常时,系统简化图(a); 当R2失效时,系统简化图(b)。
① 图（a)为串并联系统，其可靠性为
RS / Rx (t) 1 (1 R1)(1 R5)1 (1 R4)(1 R3) 1 (1 0.7)(1 0.9)1 (1 0.8)(1 0.8)
(2) 分配 RA分配 (1000 ) 0.9916 ,
(3) 检验
RB分配 (1000 ) 0.9899 , RC分配 (1000 ) 0.9923 , RD分配 (1000 ) 0.9907 .
RS分配 (1000 ) 0.70005 RS求 0.7
3. 设备 4.68 10 3 h-1 RS设备（50） 0.791
R(t)dt
n
1
0
ik i
6
1
i3 i40 10 6
23740 h
5. (1) 每台发动机 R(t) e0.5103t
(2)飞机为2／3［G］
《工程结构荷载与可靠度分析》李国强(第四版)课后习题答案
第一章荷载类型1、荷载与作用在概念上有何不同？荷载：是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
作用：能使结构产生效应的各种因素总称。
2、说明直接作用和间接作用的区别。
将作用在结构上的力的因素称为直接作用，将不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用，如温度改变，地震，不均匀沉降等。
只有直接作用才可称为荷载。
3、作用有哪些类型？请举例说明哪些是直接作用？哪些是间接作用？①随时间的变异分类：永久作用、可变作用、偶然作用②随空间位置变异分类：固定作用、可动作用③按结构的反应分类：静态作用、动态作用。
4、什么是效应？是不是只有直接作用才能产生效应？效应：作用在结构上的荷载会使结构产生内力、变形等。
不是。
第二章重力1、结构自重如何计算？将结构人为地划分为许多容易计算的基本构件，先计算基本构件的重量，然后叠加即得到结构总自重。
2、土的重度与有效重度有何区别？成层土的自重应力如何计算？土的天然重度即单位体积中土颗粒所受的重力。
如果土层位于地下水位以下，由于受到水的浮力作用，单位体积中，土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度。
3、何谓基本雪压？影响基本雪压的主要因素有哪些？基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
主要因素：雪深、雪重度、海拔高度、基本雪压的统计。
4、说明影响屋面雪压的主要因素及原因。
主要因素：风的漂积作用、屋面坡度对积雪的影响（一般随坡度的增加而减小，原因是风的作用和雪滑移）、屋面温度（屋面散发的热量使部分积雪融化，同时也使雪滑移更易发生）。
5、说明车列荷载与车道荷载的区别。
车列荷载考虑车的尺寸及车的排列方式，以集中荷载的形式作用于车轴位置；车道荷载则不考虑车的尺寸及车的排列，将车道荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。
第三章侧压力1.什么是土的侧压力？其大小与分布规律与哪些因素有关？土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。
系统工程第四版第三章课后题答案
系统工程第三章作业02613102 徐晗P80.21. 给定描述系统基本结构的有向图，如图3-16a 、b 所示。
要求：（1）写出系统要素集合S 及S 上的二元关系集合Rb 。
（2）建立邻接矩阵A 、可达矩阵M 及缩减矩阵M ’。
解：(a) (1) 51234{S ,,,,}S S S S S =55551212334234{(S ,),(,),(,),(,),(,),(,),(,S )}b R S S S S S S S S S S S S =(2)010********00100000001110A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦=1100101100001100001001111A I ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦231111101110()()001100001001110A I A I M ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+==+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦'M M =(b)(1){1,2,3,4,5,6}S ={(1,3),(1,5),(2,4),(4,2),(4,6),(5,2),(5,1)}b R =(2) 0010*********00000010001110000000000A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦101010010100001000010101110010000001A I ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦2111010010101001000()01010111111000001A I ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦3411111111111001000()()0000001010101010111A I A I M ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+==+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦11110101'00100001M ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦22. 请依据图3-171P9解：1P9123456789110000001120101000113101000011400010001151001110116000001011711110111180000000119000000001P P P P P P P P P P P P P M P P P P P ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦23. 已知下面的系统可达矩阵，分别用规范方法与实用方法建立其递阶结构模型。
《工程荷载与可靠度设计原理》课后思考题及复详解
《工程荷载与可靠度设计原理》---课后思考题解答1 荷载与作用1.1 什么是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称,包括直接作用和间接作用.引起结构产生作用效应的原因有两种,一种是施加于结构上的集中力和分布力,例如结构自重,楼面的人群、家具、设备,作用于桥面的车辆、人群,施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等,它们都是直接施加于结构,称为直接作用.另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形,例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应,温度变化引起结构约束变形产生的内力效应,由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等.它们都是间接作用于结构,称为间接作用."荷载"仅指施加于结构上的直接作用；而"作用"泛指使结构产生内力、变形的所有原因.1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用.1.3 什么是荷载的代表值？它们是如何确定的？荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值,工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值：标准值,组合值,频遇值和准永久值.荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值,其中荷载标准值是荷载的基本代表值,其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到.2 重力2.1 成层土的自重应力如何确定？地面以下深度z处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力,对于均匀土自重应力与深度成正比,对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到.2.2 土压力有哪几种类别？土压力的大小与分布与哪些因素有关？根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别.土的侧向压力的大小与分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关. 2.3 试述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件？比较三者数值的大小？当挡土墙在土压力作用下,不产生任何位移或转动,墙后土体处于弹性平衡状态,此时墙背所受的土压力称为静止土压力,可用E0表示.当挡土墙在土压力的作用下,向离开土体方向移动或转动时,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少,直至墙后土体出现滑动面.滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动,在滑动楔体开始滑动的瞬间,墙背上的土压力减少到最小值,土体内应力处于主动极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力,可用E a表示.当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时,墙体挤压墙后土体,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大,墙后土体也会出现滑动面,滑动面以上土体将沿滑动方向向上向后推出,在滑动楔体开始隆起的瞬间,墙背上的土压力增加到最大值,土体内应力处于被动极限平衡状态.此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力,可用E p表示.在相同的墙高和填土条件下,主动土压力小于静止土压力,而静止土压力又小于被动土压力,即：2.4 当楼面面积较大时,楼面均布活荷载为什么要折减？民用建筑的楼面均布活荷载标准值是建筑物正常使用期间可能出现的最大值,当楼面面积较大时,作用在楼面上的活荷载不可能同时布满全部楼面,在计算楼面梁等水平构件楼面活荷载效应时,若荷载承载面积超过一定的数值,应对楼面均布活荷载予以折减.同样,楼面荷载最大值满布各层楼面的机会更小,在结构设计时,对于墙、柱等竖向传力构件和基础应按结构层数予以折减.2.5车道荷载为什么要沿横向和纵向折减？桥梁设计时各个车道上的汽车荷载都是按最不利位置布置的,多车道桥梁上的汽车荷载同时处于最不利位置可能性随着桥梁车道数的增加而减小.在计算桥梁构件截面产生的最大效应〔内力、位移〕时,应考虑多车道折减.当桥涵设计车道数等于或大于2时,由汽车荷载产生的效应应进行折减.大跨径桥梁随着桥梁跨度的增加桥梁上实际通行的车辆达到较高密度和满载的概率减小,应考虑计算跨径进行折减. 2.6 什么叫基本雪压？它是如何确定的？雪压是指单位水平面积上的雪重,雪压值的大小与积雪深度和积雪密度有关.基本雪压是在空旷平坦的地面上,积雪分布均匀的情况下,经统计得到的50年一遇的最大雪压.屋面的雪荷载由于受到屋面形式、积雪漂移等因素的影响,往往与地面雪荷载不同,需要考虑一换算系数将地面基本雪压换算为屋面雪荷载.2.7 试述风对屋面积雪的漂移作用与其对屋面雪荷载取值的影响？风对雪的漂积作用是指下雪过程中,风会把部分将要飘落或者已经漂积在屋面上的雪吹移到附近地面或邻近较低的屋面上,对于平屋面和小坡度屋面,风对雪的漂移作用会使屋面上的雪压一般比邻近地面上的雪压要小；对于双坡屋面、高低跨屋面,迎风面吹来的雪往往在背风一侧屋面上漂积,引起屋面不平衡雪荷载.风对积雪的漂移影响可通过屋面积雪分布系数加以考虑.3 侧压力3.1 静水压强具有哪些特征？如何确定静水压强？静水压力是指静止液体对其接触面产生的压力,具有两个特性：一是静水压强垂直于作用面,并指向作用面内部；二是静止液体中任一点处各方向的静水压强均相等,与作用的方位无关.确定静水压强时常以大气压强为基准点,静水压强与水深呈线性关系,随水深按比例增加；水压力作用在结构物表面法线方向,水压力分布与受压面形状有关.如果受压面为垂直平面,已知底部深度h,则可按=求得底部压强,再作顶部和底部压强连线便可得到挡水结构侧向压强分布规律.hpγ3.2 实际工程中为什么常将桥墩、闸墩设计成流线型？在实际工程中,为减小绕流阻力,常将桥墩、闸墩设计成流线型,以缩小边界层分离区,达到降低阻力的目的.3.3 试述波浪传播特征与推进过程？波浪是液体自由表面在外力作用下产生的周期性起伏波动,其中风成波影响最大.在海洋深水区,波浪运动不受海底摩阻力影响,称为深水推进波；波浪推进到浅水地带,海底对波浪运动产生摩阻力,波长和波速缩减,波高和波陡增加,称浅水推进波；当浅水波向海岸推进,达到临界水深,波峰发生破碎,破碎后的波重新组成新的水流向前推移,而底层出现回流,这种波浪称为击岸波；击岸波冲击岸滩,对海边水工建筑施加冲击作用,即为波浪荷载.3.4 如何对直立式防波堤进行立波波压力、远破波波压力和近破波波压力的计算？波浪作用力不仅与波浪本身特征有关,还与结构物形式和海底坡度有关.对于作用于直墙式构筑物上的波浪分为立波、远堤破碎波和近堤破碎波三种波态.在工程设计时,应根据基床类型、水底坡度、浪高与水深判别波态,分别采用不同公式计算波浪作用力.我国《港工规范》分别给出了立波波压力、远破波波压力和近破波波压力计算方法,先求得直墙各转折点压强,将其用直线连接,得到直墙压强分布,即可求出波浪压力,计算时尚应考虑墙底波浪浮托力.3.5 冰压力有哪些类型？冰压力按其作用性质不同,可分为静冰压力和动冰压力.静冰压力包括冰堆整体推移的静压力,风和水流作用于大面积冰层引起的静压力以与冰覆盖层受温度影响膨胀时产生的静压力；另外冰层因水位上升还会产生竖向作用力.动冰压力主要指河流流冰产生的冲击作用.3.6 冰堆整体推移静压力计算公式是如何导出的？由于水流和风的作用,推动大面积浮冰移动对结构物产生静压力,可根据水流方向和风向,考虑冰层面积来计算：]sin sin )[(4321βαP P P P P +++Ω= <3.31>式中：P ——作用于结构物的正压力〔N 〕；Ω——浮冰冰层面积<m 2>,一般采用历史上最大值；P 1——水流对冰层下表面的摩阻力〔Pa 〕,可取为0.52s v ,s v 为冰层下的流速<m/s>;P 2——水流对浮冰边缘的作用力<Pa>,可取为250s v lh ,h 为冰厚<m>,l 为冰层沿水流方向的平均长度<m>,在河中不得大于两倍河宽；P 3——由于水面坡降对冰层产生的作用力<Pa>,等于920hi ,i 为水面坡降；P 4——风对冰层上表面的摩阻力<Pa>,P 4=<0.001~0.002>V F ,V F 为风速,采用历史上有冰时期和水流方向基本一致的最大风速<m/s>；α——结构物迎冰面与冰流方向间的水平夹角；β——结构物迎冰面与风向间的水平夹角.3.7 冰盖层受到温度影响产生的静压力与哪些因素有关？冰盖层温度上升时产生膨胀,若冰的自由膨胀变形受到坝体、桥墩等结构物的约束,则在冰盖层引起膨胀作用力.冰场膨胀压力随结构物与冰覆盖层支承体之间的距离大小而变化,当冰场膨胀受到桥墩等结构物的约束时,则在桥墩周围出现最大冰压力,并随着离桥墩的距离加大而逐渐减弱.冰的膨胀压力与冰面温度、升温速率和冰盖厚度有关,冰压力沿冰厚方向基本上呈上大下小的倒三角形分布,可认为冰压力的合力作用点在冰面以下1/3冰厚处.3.10 试述浮托力产生的原因与考虑的方法？水浮力为作用于建筑物基底面的由下向上的水压力,当基础或结构物的底面置于地下水位以下,在其底面产生浮托力,浮托力等于建筑物排开同体积的水重力.地表水或地下水通过土体孔隙的自由水沟通并传递水压力.浮托力的大小取决于土的物理特性,当地下水能够通过土的孔隙溶入到结构基底,且固体颗粒与结构基底之间接触面很小时,可以认为土中结构物处于完全浮力状态.浮托力作用可根据地基的透水程度,按照结构物丧失的重量等于它所排除的水重这一原则考虑： 〔1〕对于透水性土,应计算水浮力；对于非透水性土,可不考虑水浮力.若结构物位于透水性饱和的地基上,可认为结构物处于完全浮力状态,按100%计算浮托力.〔2〕若结构物位于透水性较差地基上,如置于节理裂隙不发育的岩石地基上,地下水渗入通道不畅,可按50%计算浮托力.〔3〕若结构物位于粘性土地基上,土的透水性质难以预测,对于难以确定是否具有透水性质的土,计算基底应力时,不计浮力,计算稳定时,计入浮力.对于计算水浮力的水位,计算基底应力用低水位,计算稳定用设计水位.〔4〕地下水也对地下水位以下岩石、土体产生浮托力,基础底面以下土的天然重度或是基础底面以上土的加权平均重度应取有效重度.〔5〕地下水位在基底标高上下范围内涨落时,浮托力的变化有可能引起基础产生不均匀沉降,应考虑地下水位季节性涨落的影响.4 风 荷 载4.1. 基本风压是如何定义的？影响风压的主要因素有哪些？基本风压是在规定的标准条件下得到的,基本风压值是在空旷平坦的地面上,离地面10m 高,重现期为50年的10min 平均最大风速.影响风压的主要因素有：〔1〕风速随高度而变化,离地表越近,摩擦力越大,因而风速越小.〔2〕与地貌粗糙程度有关,地面粗糙程度高,风能消耗多、风速则低.〔3〕与风速时距风有关,常取某一规定时间内的平均风速作为计算标准.〔4〕与最大风速重现期有关,风有着它的自然周期,一般取年最大风速记录值为统计样本,对于一般结构,重现期为50年；对于高层建筑、高耸结构与对风荷载比较敏感的结构,重现期应适当提高.当实测风速高度、时距、重现期不符合标准条件时可进行基本风压换算.4.2. 试述风速和风压之间的关系？风速和风压之间的关系可由流体力学中的伯努利方程得到,自由气流的风速产生的单位面积上的风压力为：式中w——单位面积上的风压力〔kN/m2〕ρ——空气密度〔t/m3〕γ——空气单位体积重力〔kN/m3〕g——重力加速度〔m/s2〕v——风速〔m/s〕在标准大气压情况下,γ= 0.012018kN/m3,g =9.80m/s2,可得：在不同的地理位置,大气条件是不同的,γ和g值也不相同.通常取为：4.5. 什么叫梯度风？什么叫梯度风高度？在离地表300~500m大气边界层以上的高度,风的流动不受地面粗糙层的影响,风沿着等压线以层流方式自由流动,称为梯度风.梯度风流动的起点高度称为梯度风高度.4.6. 影响大气边界层以下气流流动的因素有哪些？地球表面通过地面的摩擦对空气水平运动产生阻力,从而使靠近地面的气流速度减慢,该阻力对气流的作用随高度增加而减弱,只有在离地表300~500m以上的高度,风才不受地表粗糙层的影响能够以梯度风速度流动.不同地表粗糙度有不同的梯度风高度,地面粗糙度小,风速变化快,其梯度风高度比地面粗糙度大的地区为低；反之,地面粗糙度越大,梯度风高度将越高.4.7. 《荷载规范》是如何划分和度量地面粗糙度的？《荷载规范》将地面粗糙度分为A、B、C、D四类,分类情况与相应的地面粗糙度指数α和梯度风高度H T如下：α=0.12,H TA=300m；A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸与沙漠地区,取Aα=0.16,H TB=H T0=350m；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以与房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区,取Bα=0.22,H TC=400m；C类指有密集建筑群的城市市区,取Cα=0.30,H T0=450m.D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区,取D4.8 什么是风载体型系数？它是如何确定的？建筑物处于风流场中,风力在建筑物表面上的分布是不均匀的,风作用在建筑物表面的不同部位将引起不同的风压值,此值与来流风压之比称为风载体型系数.风载体型系数表示建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力分布规律,主要与建筑物的体型和尺寸有关.目前要完全从理论上确定受风力作用的任意形状物体的压力分布尚做不到,一般均通过风洞试验确定风载体型系数.4.9. 高层建筑为什么要考虑群体间风压相互干扰？如何考虑？高层建筑群房屋相互间距较近时,由于尾流作用,引起风压相互干扰,对建筑物产生动力增大效应,使u乘以相互干扰增大系数加以考虑.得房屋局部风压显著增大,设计时可将单体建筑物的体型系数s4.10. 计算顺风向风效应时,为什么要区分平均风和脉动风？结构顺向的风作用可分解为平均风和脉动风,平均风的作用可通过基本风压反映,基本风压是根据10min 平均风速确定的,虽然它已从统计的角度体现了平均重现期为50年的最大风压值,但它没有反映风速中的脉动成分.脉动风是一种随机动力荷载,风压脉动在高频段的峰值周期约为1~2min,一般低层和多层结构的自振周期都小于它,因此脉动影响很小,不考虑风振影响也不致于影响到结构的抗风安全性.而对于高耸构筑物和高层建筑等柔性结构,风压脉动引起的动力反应较为明显,结构的风振影响必须加以考虑.4.11. 工程设计中如何考虑脉动风对结构的影响？对于高耸构筑物和高层建筑等柔性结构,风压脉动引起的动力反应较为显著,必须考虑结构风振影响.《荷载规范》要求,对于结构基本自振周期T 1大于0.25s 的工程结构,如房屋、屋盖与各种高耸结构；以与对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的高柔房屋,应考虑风压脉动对结构产生的顺风向风振. 结构风振影响可通过风振系数计算：z z z1v ξϕβμ=+,式中脉动增大系数ξ可由随机振动理论导出,此时脉动风输入达文波特〔Davenport 〕建议的风谱密度经验公式,也可查表确定.结构振型系数z ϕ可根据结构动力学方法计算,也可采用近似公式或查表确定.脉动影响系数v 主要反应风压脉动相关性对结构的影响,可通过随机振动理论分析得到,为方便设计人员进行工程设计,已制成表格,供直接查用.4.12. 结构横向风振产生的原因是什么？建筑物或构筑物受到风力作用时,横风向也能发生风振.横风向风振是由不稳定的空气动力作用造成的,它与结构截面形状和雷诺数有关.对于圆形截面,当雷诺数在某一范围内时,流体从圆柱体后分离的旋涡将交替脱落,形成卡门涡列,若旋涡脱落频率接近结构横向自振频率时会引起结构涡激共振.4.13. 什么叫锁定现象？在结构产生横向共振反应时,若风速增大,旋涡脱落频率仍维持不变,与结构自振频率保持一致,这一现象称为锁定.在锁定区内,旋涡脱落频率是不变的.只有当风速大于结构共振风速约1.3倍时,旋涡脱落才重新按新的频率激振.4.14. 什么情况下要考虑结构横风向风振效应？如何进行横风向风振验算？应根据雷诺数Re 的不同情况进行横风向风振验算.当雷诺数增加到Re ≥3.5×106,风速进入跨临界范围时,出现规则的周期性旋涡脱落,一旦旋涡脱落频率与结构横向自振频率接近,结构将发生强烈涡激共振,有可能导致结构损坏,危与结构的安全性,必须进行横向风振验算.跨临界强风共振引起在z 高处振型j 的等效风荷载可由下列公式确定：式中 j λ——计算系数；zj ϕ——在z 高处结构的j 振型系数；j ξ——第j 振型的阻尼比.横风向风振主要考虑的是共振影响,因而可与结构不同振型发生共振效应.对跨临界的强风共振,设计时必须按不同振型对结构予以验算.一般认为低振型的影响占主导作用.只需考虑前4个振型即可满足要求.4.15. 公路《桥规》中是如何考虑桥梁横向风力作用的？公路《桥规》按静力方法计算横向风力作用,即考虑基本风速、设计风速重现期换算系数、风载阻力系数、风速高度变化修正系数、地形和地理条件系数以与阵风风速系数后,按横向风压乘以迎风面积获得横向风力.4.16 什么是桥梁静力风荷载的三分力系数？桥梁的静力风荷载一般采用三分力来描述,即气流流经桥梁时,由于截面表面的风压分布存在差别,上下表面压强差的面积分就是桥梁所受的升力荷载,而迎风前后表面压强差的面积分则是桥梁所受的风阻力荷载,即通常所说的横风向力；此外,当升力与阻力的合力作用点与桥梁截面的形心不一致时,还会产生对形心的扭矩.三分力系数即是上述静气动力系数,反映桥梁截面在均匀流中承受的静风荷载大小.该系数通常是在风轴坐标系下,由节段模型风洞试验测定获得.4.17桥梁风振有哪些振动形式？对结构会产生怎样的影响?桥梁结构风致振动大致可分为两类,一类是自激发散振动,例如颤振和驰振,振动结构可以不断从气流中获取能量,抵消阻尼对振动的衰减作用,从而使振幅不断加大,导致结构风毁,这实际上是一种空气动力失稳现象,对桥梁危害最大.另一类是限幅振动,例如涡激振动和抖振,涡激振动是由结构尾流中产生的周期性交替脱落的旋涡引起,当一个结构物处于另一个结构物的涡列之中,还会激发出不规则的强迫振动,即抖振.涡振和抖振均可在低风速下发生,虽不具破坏性,但会对杆件接头等连接部位造成疲劳破坏,设计时可通过构造措施解决.7 工程结构荷载的统计分析7.1 什么是平稳二项随机过程? 将荷载作为平稳二项随机过程来研究有什么优点?平稳二项随机过程概率模型将荷载的样本函数模型化为等时段的矩形波函数,其定义为：〔1〕根据荷载每变动一次作用在结构上的时间长短,将设计基准期T等分为r个相等的时段τ ,τ=T/r；〔2〕在每个时段τ内,荷载出现〔即Q<t>＞0〕的概率均为p,不出现〔即Q<t>= 0〕的概率为q=1-p 〔p,q为常数〕；〔3〕在每个时段τ内,荷载出现时,其幅值是非负的随机变量,且在不同时段上的概率分布是相同的,记时段τ内的荷载概率分布〔也称为任意时点荷载的概率分布〕函数为F i<x>=P[Q<t>≤x,t∈τ]；〔4〕不同时段τ上的荷载幅值随机变量是相互独立的,且与在时段τ上是否出现荷载无关.设荷载在T年内的平均出现次数为m,则m = pr.对各种荷载,平稳二项随机过程｛Q<t>≥0,t∈[0,T]｝在设计基准期T内最大值Q T的概率分布函数F T<x>均可表示为任意时点分布函数F i<x>的m次方.因此,平稳二项随机过程的三要素为：①荷载在T内变动次数r或变动一次的时间τ；②在每个时段τ内荷载Q出现的频率p；③荷载任意时点概率分布F i<x>.将荷载统一采用平稳二项随机过程来研究的优点是：对各种荷载,其平稳二项随机过程｛Q<t>≥0,t∈[0,T]｝在设计基准期T内最大值Q T的概率分布函数F T<x>均可采用任意时点荷载分布函数F i<x>来描述,这为推导设计基准期最大荷载的概率分布函数和计算组合的最大荷载效应〔综合荷载效应〕等带来很多方便.7.2 荷载统计时是如何处理荷载随机过程的? 几种常遇荷载各有什么统计特性?荷载随机过程的样本函数是十分复杂的,它随荷载的种类不同而异.目前对各类荷载随机过程的样本函数与其性质了解甚少.荷载统计时,对于常见的永久荷载、楼面活荷载、风荷载、雪荷载、公路与桥梁人群荷载等,一般采用平稳二项随机过程模型；而对于车辆荷载,则常用滤过泊松过程模型.几种常遇荷载的统计特性如下：〔1〕永久荷载〔如结构自重〕取值在设计基准期T内基本不变,从而随机过程就转化为与时间无关的随机变量｛G<t>= G,t∈[0,T]｝,荷载一次出现的持续时间τ= T ,在设计基准期内的时段数r =T/τ = 1,而且在每一时段内出现的概率p = 1.〔2〕对于可变荷载〔如楼面活荷载、风荷载、雪荷载等〕,其样本函数的共同特点是荷载一次出现的时间τ＜T ,在设计基准期内的时段数r＞1,且在T内至少出现一次,所以平均出现次数m= pr≥1.不同的可变荷载,其统计参数τ、p以与任意时点荷载的概率分布函数F i<x>都是不同的.〔3〕对于公路桥梁结构的人群荷载,由于行人高峰期在设计基准期内变化很大,短期实测值难以保证达到设计基准期内的最大值,故近似取每一年出现一次荷载最大值.公路桥梁结构的设计基准期T为100年,则人群荷载在T内的平均出现次数m=100.7.3 荷载有哪些代表值? 它们各有什么意义? 分别用于什么场合?荷载的代表值是在设计表达式中对荷载所赋予的规定值.永久荷载只有标准值；可变荷载可根据设计要求采用标准值、频遇值、准永久值和组合值.〔1〕荷载标准值是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值,是指结构在设计基准期内,正常情况下可能出现的最大荷载值.〔2〕荷载频遇值系指在设计基准期内结构上较频繁出现的较大荷载值,主要用于正常使用极限状态的频遇组合中.。
基础工程第三章和第四章课后习题
基础⼯程第三章和第四章课后习题第三章部分习题参考答案习题P115页3-1（a）强柱弱梁弱柱强梁基础受约束较⼩，趋于⾃由变形，整体变形。
相当于叠合在⼀起，弯矩⽅向基础受到梁的约束地基反⼒弯矩中部较⼤弯矩较均匀(b) 框架刚度⼤基础刚度⼤反⼒均匀反⼒不均匀弯矩均匀弯矩中部⼤（c ）中柱下压缩⼤边柱压缩⼤反⼒较均匀基础弯矩中部⼤弯矩较均匀（d ）⾼压缩地基⼟反⼒不均匀低压缩地基⼟反⼒均匀弯矩中部⼤弯矩均匀P115页3-4 以倒梁法计算例题3-1中条形基础内⼒。
解：例题3-1，基底平均净反⼒ kpa lbF p j6.1505.2172)20001200(=??+==∑沿基础纵向地基净反⼒线荷载 m kN lFbp j /47.376==∑（1）固端弯矩计算边跨固端弯矩为：m kN l bp M j BA ?=??==3.6355.447.376121121221中跨固端弯矩为：m kN l bp M j BC ?=??==4.1129647.376121121222A 截⾯（左边）伸出弯矩为：m kN l bp M j lA ?=??==24.188147.37612121220两端固定的梁，⼒偶作⽤下固端弯矩 M l a b M AB 2)13(-=，M l b a M BA2)13(-=，这⾥a=0 ,b=l A 端⼒偶荷载产⽣的内⼒是-50KN.m 。
A 端固端弯矩是线荷载和⼒偶荷载产⽣弯矩的叠加，相互抵消。
所以是585.3 KN.mA 固端弯矩的分配，左边⾃由伸出，不传递分配弯矩，0=lA µ, 右边1=rA µ。
B 固端弯矩的分配，左边57.0444=+=BC BA BA lA i i i µ，右边43.0444=+=BCBA BC rA i i i µ即使作为点荷载，A 点弯矩荷载也应分配到A 右边，因为右边分配系数是1，左边是0 。
任何超静定结构上的荷载都会产⽣内⼒，内⼒在弯矩⼆次分配要参与⼯作！●⼤多数同学对B 端固端弯矩分配系数错误，注意长度不⼀样，AB 和BC 跨度不⼀样，⼀个4.5m,⼀个是6m.线刚度是不⼀样的。
软件工程导论课后解答第三章
第三章习题1.为什么要进行需求分析？通常软件工程系统有哪些需求？答：因为信息收集不安全，功能不明确，需求文档不完善，开发者急于求成，通常软件工程系统有功能需求，性能需求，环境需求，界面需求，用户或人的因素需求，文档需求，数据需求，资源需求，安全保密需求软件成本消耗与开发进行需求，质量保证需求。
2.怎样与用户有效地沟通以获取用户的真实需求？答：一.要处处为对方考虑，站在对方的角度去看自己，俗话说知己知彼，百战不殆嘛。
二.就是要自信。
与对方谈话时要特别注意对方的一举一动，抓住对方的弱点，抢攻。
三.因人而定。
要看对方是什么样类型的人，不要千篇一律，要见什么人，说什么话。
四.要诚实可信。
对自己说的每句话都要负责，做到诚实守信，才能得到对方的信赖。
五.不要直言不讳。
先和对方谈点别的，等慢慢找机会切入正题，这样才会给对方一个缓冲的机会。
3.银行计算机储系统的工作过程如下：储户填写存款单或业务员输入系统，如果是存款则系统记录存款人姓名，住址，身份证号，存款类型，存款日期，到日期，利率及密码等信息并印出存单给储户；如果是取款而且存款时留有密码，则系统首先核对储户密码，如密码正确或存款时未留密码，则系统计算利息并印出利息清单给储户。
答：4.分析习题2第三题所述的机票预定系统，实用实体-联系图描绘本系统中的数据对象并用数据流图描绘本系统的功能。
答：5.分析习题2第四题所述的患者监护系统，实用实体-联系图描绘本系统中的数据流图描绘本系统的顶层IPO图。
答：６．复印机的工作过程大致如下：未接到复印命令时处于闲置状态，一旦接到复印命令则进入复印状态，完成一个复印命令规定的工作后又回到闲置状态，等待下一个复印命令；如果执行复印命令时发现没纸，则进入缺纸状态，发出警告，等待装纸，装满纸后进入闲置状态，准备接收复印命令；如果复印时发生卡纸故障，则进入卡纸状态，发出警告等待维修人员来排除故障，故障排除后回到闲置状态。
请用状态转换图描绘复印机的行为。
工程结构荷载与可靠度分析李国强课后习题答案
第一章荷载类型1、荷载与作用在概念上有何不同荷载：是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
作用：能使结构产生效应的各种因素总称。
2、说明直接作用和间接作用的区别。
将作用在结构上的力的因素称为直接作用，将不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用，如温度改变，地震，不均匀沉降等。
只有直接作用才可称为荷载。
3、作用有哪些类型请举例说明哪些是直接作用哪些是间接作用①随时间的变异分类：永久作用、可变作用、偶然作用②随空间位置变异分类：固定作用、可动作用③按结构的反应分类：静态作用、动态作用。
4、什么是效应是不是只有直接作用才能产生效应效应：作用在结构上的荷载会使结构产生内力、变形等。
不是。
第二章重力1、结构自重如何计算将结构人为地划分为许多容易计算的基本构件，先计算基本构件的重量，然后叠加即得到结构总自重。
2、土的重度与有效重度有何区别成层土的自重应力如何计算土的天然重度即单位体积中土颗粒所受的重力。
如果土层位于地下水位以下，由于受到水的浮力作用，单位体积中，土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度。
3、何谓基本雪压影响基本雪压的主要因素有哪些基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
主要因素：雪深、雪重度、海拔高度、基本雪压的统计。
4、说明影响屋面雪压的主要因素及原因。
主要因素：风的漂积作用、屋面坡度对积雪的影响（一般随坡度的增加而减小，原因是风的作用和雪滑移）、屋面温度（屋面散发的热量使部分积雪融化，同时也使雪滑移更易发生）。
5、说明车列荷载与车道荷载的区别。
车列荷载考虑车的尺寸及车的排列方式，以集中荷载的形式作用于车轴位置；车道荷载则不考虑车的尺寸及车的排列，将车道荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。
第三章侧压力1.什么是土的侧压力其大小与分布规律与哪些因素有关土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。
工程可靠性教程-课后题-第三章答案
3.1 （2010过程装备控制工程模块1班 陈梦媛 提交）试比较图E3.1中两种2n 个单元构成的并-串联和串-并联系统的可靠度大小，假设各单元的失效相互独立。
(a) (b)图E3.1(a) 分系统冗余 (b) 单元冗余答：设每个单元的可靠度为R 。
则(a)的可靠度为)2(2)21(1)1(1222nn n n n n n a R R R R R R R R -=-=+--=--=(b)的可靠度为()[][]n n nnnb R R R R R R R R )2()2()21(111222-=-=+--=--=∵]2)(2[]2)()(2)(2)(22[)]2()2[(1122211n n n n nn n n nn nn nnnn n n ab R R R R R R CR C R C R R R R R R +--+≥+--+-+⋅⋅⋅+-+-+=---=-----由上式可知，0＞a b R R - ∴(b)的可靠度大于(a).更一般的情况（摘自 王文义等. 串-并联和并-串联系统寿命比较. 石家庄铁道学院学报. 1997(10)1:65-68）：假设部件X i 的寿命为L i ，系统a 、b 的寿命分别为S 1和S 2，则有串联及并联系统性质可知：S 1=max(minL i )1≤i≤nS 2=min(maxL i )1≤i≤n对于任意i=1,2，……n ， 因为maxL i ≧L i 所以maxL i ≧minL i1≤i≤n即maxL i ≧max(minL i )1≤i≤n因上式对任意i 成立，所以min(maxL i ) ≧max(minL i ) 1≤i≤n 1≤i≤n3.2 （2010过程装备控制工程模块2班 胡彬斌 提交）某一系统有3个元件，至少两个正常工作系统才能正常工作，若单元的寿命服从指数分布。
其MTTF=2000h ，试画出系统的逻辑框图，并计算运行100h 时系统的可靠度。
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3.1 （2010过程装备控制工程模块1班 陈梦媛 提交）试比较图E3.1中两种2n 个单元构成的并-串联和串-并联系统的可靠度大小，假设各单元的失效相互独立。
(a) (b)图E3.1(a) 分系统冗余 (b) 单元冗余答：设每个单元的可靠度为R 。
则(a)的可靠度为)2(2)21(1)1(1222nn n n n n n a R R R R R R R R -=-=+--=--=(b)的可靠度为()[][]n n nnnb R R R R R R R R )2()2()21(111222-=-=+--=--=∵]2)(2[]2)()(2)(2)(22[)]2()2[(1122211n n n n nn n n nn nn nnnn n n ab R R R R R R CR C R C R R R R R R +--+≥+--+-+⋅⋅⋅+-+-+=---=-----由上式可知，0＞a b R R - ∴(b)的可靠度大于(a).更一般的情况（摘自 王文义等. 串-并联和并-串联系统寿命比较. 石家庄铁道学院学报. 1997(10)1:65-68）：假设部件X i 的寿命为L i ，系统a 、b 的寿命分别为S 1和S 2，则有串联及并联系统性质可知：S 1=max(minL i )1≤i≤nS 2=min(maxL i )1≤i≤n对于任意i=1,2，……n ， 因为maxL i ≧L i 所以maxL i ≧minL i1≤i≤n即maxL i ≧max(minL i )1≤i≤n因上式对任意i 成立，所以min(maxL i ) ≧max(minL i ) 1≤i≤n 1≤i≤n3.2 （2010过程装备控制工程模块2班 胡彬斌 提交）某一系统有3个元件，至少两个正常工作系统才能正常工作，若单元的寿命服从指数分布。
其MTTF=2000h ，试画出系统的逻辑框图，并计算运行100h 时系统的可靠度。
答：系统逻辑框图为：或因为：MTTF=1/λ=2000h 所以：λ =1/2000=0.0005R （100）=20.000510030.000510032e e -⨯⨯-⨯⨯-=2.7145-1.7214=99.31%3.3 （2010过程装备控制工程模块2班-朱启惠2010能环模块班-陈杭 联合提交）假设单元的可靠度为R 0(t)=exp(-λt)，其中λ=0.001/h ，由这种单元组成的二单元串联、并联及2/3(G)表决系统； (1)分别计算三种系统的平均寿命；(2)当t=100h 、t=700h 、t=1000h 时，分别计算三中系统的可靠度；(3)当可靠度为Rs=0.99、0.90、0.70、0.50、0.20，分别计算三种系统的可靠寿命。
答：(1).二单元串联系统：()()()123123123123121323123111 2s R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R =+-+-+-=++-()()()()132312312232 32t t tts t tR ee e ee e λλλλλλλλλλλ-+-+-++-+--=++-=-h n MTTF 500001.02110=⨯==λ 二单元并联系统： h i MTTF ni 1500001.021001.011110=⨯+⨯==∑=λ()G 3/2表决系统： h i MTTF nk i 33.833001.031001.02110=⨯+⨯==∑=λ(2).二单元串联系统：()tn e t R 0λ-=()2.0100001.02100-⨯⨯-===e e t R =0.8187 ()4.1700001.02700-⨯⨯-===e e t R =0.2466 ()21000001.021000-⨯⨯-===e e t R =0.1353 二单元并联系统： ()()2011t e t R λ---= ()()()21.02100001.01111100-⨯---=--==e e t R =0.9909()()()27.02700001.01111700-⨯---=--==e e t R =0.7466 ()()()2121000001.011111000-⨯---=--==e e t R =0.6004 ()G 3/2表决系统：对于单元服从指数分布的()G 3/2表决系统：()23=[1]32nnin iii i tt n i t t nn i ki kR t C p q C e e e e λλλλ-----===-=-∑∑()()()()()1220.0011000.001100330.0011000.0011003310011R t C e e C e e -⨯⨯-⨯-⨯⨯-⨯==-+-=20.00110030.00110032e e -⨯⨯-⨯⨯-=2.4562-1.4816=97.46%()700R t ==0.7398-0.2449=49.49% ()1000R t ==0.4060-0.0996=30.64%(3).二单元串联系统：()()002.0ln 002.0-=⇒=-t R t e t R t 当99.0=s R 时，()002.099.0ln 002.0ln -=-=t R t =5.0252h当90.0=s R 时，()002.090.0ln 002.0ln -=-=t R t =52.6803h当70.0=s R 时，()002.070.0ln 002.0ln -=-=t R t =178.3375h当50.0=s R 时，()002.050.0ln 002.0ln -=-=t R t =346.5736h当20.0=s R 时，()002.020.0ln 002.0ln -=-=t R t =804.7190h二单元并联系统： ()()2001.011t e t R ---=当99.0=s R 时，t=105.3605h 当90.0=s R 时，t=380.1304h 当70.0=s R 时，t=793.4595h 当50.0=s R 时，t=1227.9h 当20.0=s R 时，t=2248.4h ()G 3/2表决系统：()23=[1]32n nin iii i tt n i t t nni ki kR t C p q C e e e e λλλλ-----===-=-∑∑ 当99.0=s R 时，0.99=2332t t e e λλ--- （数值方法？） 3.4（2010过程装备控制工程模块2班-张彤 提交）由6个单元组成的并联系统，另外有一个单元做冷储备，已知单元的失效率λ0=0.001/h ，求系统的可靠度与平均寿命。
答：先求6个并联单元组成的系统的失效率及及平均寿命：00010.0010.00161010.0016(1)60.001(1)()1(1)1(1)t t n t t t nt n e e e e t e e λλλλλ---------⨯-==----MTTF 1 =0111111(1)23456λ+++++=1000*2.45=2450另一个冷储备单元的失效率及平均寿命： λ2=λ0=0.001/hMTTF 2 =1/λ2=1000h12212112()t ts e e R t λλλλλλλλ--=+--MTTF s = MTTF 1 + MTTF 2=2450+1000=34503.5 （2010过程装备控制工程模块1班-余震 提交）试比较下列5个系统的可靠度，设备单元的可靠度相同，均为R 0=0.85。
① 四个单元构成的串联系统； ② 四个单元构成的并联系统； ③ 四中取三的储备系统； ④ 串并联系统(N=2,n=2)； ⑤并串联系统(N=2,n=2)。
答：①52200625.085.0441===O R R②99949375.0)85.01(1)1(1442=--=--=O R R③89048125.085.0385.0434)1(443434303=⨯-⨯=-=+-=O O O O R R R R R R ④92299375.0)85.01(1)1(122224=--=--=O R R⑤95550625.0])85.01(1[])1(1][)1(1[22225=--=----=O O R R R比较上述可靠度可知13452R R R R R >>>>3.6 （2010过程装备控制工程模块2班-孙武提交）发电机的失效率为λ1=2*10-5/h，备用电源失效率为λ2=1*10-5/h。
电源在备用期间的失效率λ’=1*10-6/h。
发电机与备用电源成贮备系统，又知转换开关的可靠度为R SW=0.99。
求当t=1000h时，系统的可靠度及平均寿命。
答：()()()hReeeteteRtetsRswssw144286101.02299.0102119997.0121.0299.0])1'(2[21'11)(55'1211021.001.002.0=⨯+⨯+⨯=++==--+⨯+=+----++-=-----λλλλλθλλλλλλλλ3.7 （2010过程装备控制工程模块1班-杨守威提交）在图E3.7中，各单元互相独立，且失效率均为λ，子系统I是3/4(G)表决系统，子系统II是1/2(G)表决系统，推导系统的MTTF表达式。
答：设Ⅰ的可靠度为1R，Ⅱ的可靠度为2R，系统的可靠度为sR。
则由表3.1得因为Ⅰ、Ⅱ,系统串联，则4343134)1(4RRRRRR-=+-=222122)1(RCRRCR+-=4443341)1(RCRRCR+-=2222)1(2RRRRRR-=+-=654213108RRRRRRs+-=•=()dte e e MTTF t t t ⎰∞---+-=06543108λλλdt R MTTF S ⎰∞=0tdt t e e R tλλ-=⎰=0)(λ21=MTTF。