17年12月考试《现代机械设计理论与方法》考核作业

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现代机械设计方法复习题【答案2】

现代机械设计方法试题-----复习使用考试形式：闭卷（带计算器与尺）一、图解题1．图解优化问题：min F(X)=(x1-6)2+(x2-2)2s．t． 0．5x1+x2≤43x1+x2≤9x1+x2≥1x1≥0, x2≥0求最优点和最优值。

最优点就是切点坐标：X1=,x2=最优值：【带入公式结果】2．若应力与强度服从正态分布，当应力均值μs与强度均值μr相等时，试作图表示两者的干涉情况，并在图上示意失效概率F。

参考解：3．已知某零件的强度r 和应力s 均服从正态分布，且μr >μs ,σr <σs ，试用图形表示强度r 和应力s 的分布曲线，以及该零件的分布曲线和可靠度R 的范围。

参考解：强度r 与应力s 的差可用一个多元随机函数Y =r -s =f (x 1,x 2,…,x n )表示，这又称为功能函数。

设随机函数Y 的概率密度函数为f (Y )，可以通过强度r 与应力s 的概率密度函数为f (r )和f (s )计算出干涉变量Y =r-s 的概率密度函数f (Y )，因此零件的可靠度可由下式求得：Y Y f Y p R ⎰∞=>=0d )( )0( 从公式可以看出，因为可靠度是以Y 轴的右边对f (Y )积分，因此可靠度R 即为图中Y 轴右边的阴影区域。

而失效概率F =1-R ，为图中Y 轴左边的区域。

4．用图表示典型产品的失效率与时间关系曲线，其失效率可以分为几个阶段，请分别对这几个阶段进行分析。

失效率曲线：典型的失效率曲线。

失效率（或故障率）曲线反映产品总体寿命期失效率的情况。

图示为失效率曲线的典型情况，有时形象地称为浴盆曲线。

失效率随时间变化可分为三段时期：f (s) f (r)Y >0安全状态；Y <0安全状态；Y =0极限状态 f (Y)(1) 早期失效期，失效率曲线为递减型。

产品投于使用的早期，失效率较高而下降很快。

主要由于设计、制造、贮存、运输等形成的缺陷，以及调试、跑合、起动不当等人为因素所造成的。

《现代设计方法》试题题库

现代设计方法试题题库1.无约束优化方法有（）法。

A.梯度B.0.618C.牛顿法D.坐标轮换法E.鲍威尔法答案:A|C|D|E2.单元刚度矩阵元素的值与单元（）有关。

A.形状B.节点数C.节点自由度D.物理性质E.化学性质答案:A|B|C|D3.提高有限元计算精度的方法有（）。

A.提高单元阶次B.增加单元数量C.规则单元形状D.接近实际的边界条件E.减小计算规模答案:A|B|C|D|E4.元件之间连接的基本方式有（）等。

A.串联B.并联C.待机D.表决E.混合答案:A|B|C|D5.余度技术可以采用（）。

A.并联方式B.表决方式C.备用方式D.交叉方式E.直接方式答案:A|B|C6.能处理含等式约束条件的有约束设计优化方法有( )。

A.Powell法B.变尺度法C.内点罚函数法D.外点罚函数法E.混合罚函数法答案:D|E7.下面给出的数学模型中，属于线性规划的有( )。

A.B.C.D.E.答案:A|B|E8.下面关于梯度法的一些说法，正确的是( )。

A.只需求一阶偏导数B.在接近极小点位置时收敛速度很快C.在接近极小点位置时收敛速度很慢D.梯度法开始时的步长很小，接近极小点时的步长很大E.当目标函数的等值线为同心圆时，任一点处的负梯度都是全域的最速下降方向答案:A|C|E9.下述矩阵中，正定矩阵为( )。

A.B.C.D.E.答案:A|B|E10.当零件强度和应力均为正态分布时，提高零件可靠度的措施有( )。

A.提高强度的标准差B.降低强度的标准差C.提高应力的标准差D.降低应力的标准差E.增加强度的均值答案:B|D|E11.在描述机电设备中因局部失效而导致整体失效时，一般用（）。

A.正态分布B.指数分布C.威布尔分布D.泊松分布答案:C12.对于二次函数，若为其驻点，则为（）。

A.无穷大B.零C.正值D.负值答案:B13.已知，则在点处的梯度为（）。

A.B.C.D.答案:C14.Powell改进算法是一种（）。

2017机械试题及答案

2017机械试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机械设计中，通常所说的“三面投影图”是指（）。

A. 正视图、侧视图、俯视图B. 正视图、侧视图、左视图C. 正视图、侧视图、轴测图D. 正视图、俯视图、轴测图答案：A2. 根据材料力学，下列哪种材料的弹性模量最大？A. 木材B. 钢材C. 塑料D. 橡胶答案：B3. 在机械加工中，车床主要用于加工（）。

A. 孔B. 轴C. 平面D. 螺纹答案：B4. 机械传动中，齿轮传动的效率通常（）。

A. 低于皮带传动B. 高于皮带传动C. 与皮带传动相同D. 无法确定答案：B5. 机械制图中，尺寸线通常使用（）绘制。

A. 虚线B. 实线C. 点画线D. 双点画线答案：B6. 机械设计中，为了减少摩擦和磨损，通常采用（）。

A. 润滑B. 抛光C. 硬化处理D. 热处理答案：A7. 根据机械原理，下列哪种机构可以实现间歇运动？A. 连杆机构B. 齿轮机构C. 凸轮机构D. 螺旋机构答案：C8. 机械设计中，轴承的主要作用是（）。

A. 支撑B. 连接C. 传动D. 密封答案：A9. 在机械加工中，铣床主要用于加工（）。

A. 孔B. 轴C. 平面D. 螺纹答案：C10. 机械制图中，尺寸标注的基本原则是（）。

A. 清晰B. 准确C. 完整D. 以上都是答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 机械设计中，常见的传动方式包括（）。

A. 齿轮传动B. 皮带传动C. 链传动D. 液压传动答案：ABCD2. 机械加工中，常见的加工误差来源包括（）。

A. 刀具磨损B. 机床误差C. 操作失误D. 材料硬度答案：ABC3. 机械制图中，常见的图线类型包括（）。

A. 实线B. 虚线C. 点画线D. 双点画线答案：ABCD4. 机械设计中，常见的材料性能指标包括（）。

A. 强度B. 硬度C. 韧性D. 塑性答案：ABCD5. 机械加工中，常见的加工方法包括（）。

2017机械试题及答案

2017机械试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 机械设计中，通常采用哪种方法来确定零件的尺寸？A. 经验法B. 理论计算法C. 试验法D. 概率法答案：B2. 在机械制造过程中，下列哪项不是精度控制的基本要素？A. 尺寸精度B. 形状精度C. 材料强度D. 位置精度答案：C3. 下列哪个不是机械运动的基本形式？A. 旋转运动B. 平移运动C. 振动D. 摆动运动答案：C4. 材料力学中，下列哪个参数不是描述材料弹性的？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 泊松比D. 硬度答案：B5. 机械传动中，哪种传动方式的效率最高？A. 齿轮传动B. 皮带传动C. 链传动D. 液压传动答案：A6. 机械零件的疲劳寿命主要取决于什么？A. 材料的强度B. 零件的尺寸C. 工作条件D. 表面处理答案：A7. 机械加工中，哪种加工方式可以实现高精度的表面加工？A. 车削B. 铣削C. 磨削D. 钻削答案：C8. 在机械设计中，哪种连接方式的刚性最强？A. 焊接B. 螺栓连接C. 铆接D. 粘接答案：A9. 机械系统中，下列哪个因素不是引起振动的原因？A. 非平衡力B. 非对称结构C. 材料不均匀性D. 温度变化答案：D10. 机械零件的热处理目的是什么？A. 提高硬度B. 改变形状C. 增加重量D. 降低成本答案：A二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述机械零件的失效模式有哪些？答案：机械零件的失效模式主要包括：疲劳失效、磨损失效、腐蚀失效、塑性变形失效、断裂失效等。

2. 描述机械加工中的切削三要素。

答案：机械加工中的切削三要素包括：切削速度、进给量和切削深度。

三、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一轴的直径为50mm，材料为45钢，其许用应力为120MPa，请计算该轴的最大许用扭矩。

答案：首先计算轴的极惯性矩J，J = πd^4/32，代入直径d=50mm，得到J的值。

然后根据扭矩公式τ = J/σ，代入许用应力σ=120MPa，计算出最大许用扭矩τ。

现代机械设计理论和方法大作业

现代机械设计理论和方法大作业要求：（1）调查研究，制作简单可行性报告。

（2）确定主要的设计参数和技术指标。

（3）对主功能进行分解，绘制功能系统图和功能结构图。

（4）找到作用原理实现功能要求，建立形态力学矩阵，选择最优方案。

（5）绘制各子功能的结构简图。

（6）绘制设备的总体布局简图，体现各子系统的位置与相互联系。

（7）绘制各执行机构的运动循环图。

复合多功能衣架这学期的《现代机械设计理论和方法》这门课，确实受益匪浅，尤其是在两位老师的引导下，我开始留意生活，留意生活中得不便之处，然后提出一些解决的想法。

我觉得这个思想对我的影响很大，正如现在我想介绍的这个衣架，正是由于我在家庭生活中获得的灵感。

一、简单可行性报告在大多数农村地区，房屋中没有专门的阳台，很多人都在空地上晒衣物，当人们外出时，突然起风或下雨的时候没办法收衣服，回家后衣服不是掉地上就是洗好得衣服又给淋湿了，于是我便萌生了设计一个能防风防雨的多功能衣架的想法。

1.1市场调查分析1.1.1市场描述一些较老的宿舍或者农村家庭，一般会把衣服晾在外边，这就免不了会受到风吹雨淋。

尤其是在没人看的时候，比如在学校学生们上课顾不上看，晾在宿舍有晾不好，再如就是每天上班的人也没有时间去看管晾在外边的衣服。

我们的产品将填补这一项市场空白，他们的生活带来便利，也为所有在室外晾衣服的人群带来了福音。

这个市场是巨大的，不论在乡村还是在城市，无论在学校还是工厂，虽然该产品属于一项新的发明，而且在市场上也没发现同类产品，这就更加提升了我的这种产品的实用性和竞争力。

尤其是将防风防雨两种功能集成在一起，使其具有多功能性：1)能避免被风刮下来。

2)不怕雨淋3)加上衣架上特殊的设计，使得该种衣架能晾多种类型的东西而不仅仅是衣服。

1.1.2 目标市场我们将目标市场定义为：农村家庭、没阳台的宿舍、室外晾衣服的人群等，我们的产品拥有以下优势；填补这个市场防风防雨组合衣架的空白，产品的多功能性，产品的便利性，产品的组合性，以及产品的不同组合形成的不同价位更使得这款产品拥有了广泛的人群支持和广泛的选择性。

现代机械设计方法考试试卷(doc 9页)

现代机械设计方法考试试卷(doc 9页)f(L)f(S)L.S f(S)f(L)L.Sf(S)f(L)S Lf(L)f(S)f(S)f(L)L.Sf(L)f(S)f(S)f(L)S L L.Sf(S)f(L)A B ＣＤ8. 建立某软件管理系统有多个方案，投资控制在30万元以内，15万元为中，低于5万元为优，即投资评价集为{优、中、差}，若其中一个方案需投资12万元，则该方案对投资评价集的隶属度为（）。

A R={0，0.13，0.87}B R= {0.3，0.7，0}C R={0.9，0.1，0}D R={0.4 ，0.5，0.2}二、填空题（共7题，每空1分，共18分）1. 设计的本质是。

2．现代制造业的生产必须满足时间（T）、、、服务（S）和的要求。

3．成本估算的方法有、、。

4. 列举三种面向Ｘ的设计：、、。

5. 优化问题数学模型的三要素：、、。

6. K-T条件是一般约束非线性规划优化问题中确定某点是否为极值点的条件。

对于凸规划问题也是极值点存在的条件。

7. 已学的一种确定初始单峰区间的搜索方法是，该法分、两大步。

三、简答题（共4题，共26分）1.价值的数学表达式、选择价值分析对象的原则及方法。

（6分）2.创造性思维从不同角度可划分为哪些类型，举例说明2～3个创造法则。

（5分）3.简述约束优化问题数值迭代法的基本思想，并写出其迭代格式？（5分）4.以图1中的二维无约束优化问题为例，简述powell 基本算法一轮迭代的过程？（10分） 1X x x 图1 四、分析与计算题（共3题，共40分） 1．用黄金分割法求解数学模型2min ()69f x x x =-+。

已知初始单峰区间 [1，7]，经过两次缩短区间后问：1）新区间是什么？ 2）此时区间缩短率为多少？（15分） 2．某厂生产洗衣机欲从甲、乙、丙三种方案中选择一种，已知各方案的技术评价指标集为{使用、噪音、寿命、洁净度、加工}，加权系数如图2所示。

现代机械设计方法复习题【答案2】

现代机械设计方法试题-----复习使用考试形式：闭卷（带计算器与尺）一、图解题1．图解优化问题：min F (X)=(x 1-6)2+(x 2-2)2s ．t ． 0．5x 1+x 2≤43x 1+x 2≤9x 1+x 2≥1x 1≥0, x 2≥0求最优点和最优值。

最优点就是切点坐标：X1=2.7,x2=0.9 最优值：12.1【带入公式结果】2．若应力与强度服从正态分布，当应力均值μs 与强度均值μr 相等时，试作图表示两者的干涉情况，并在图上示意失效概率F 。

参考解：f (s) f (r)Y >0安全状态；Y <0安全状态；Y =0极限状态f (Y)强度r 与应力s 的差可用一个多元随机函数Y =r -s =f (x 1,x 2,…,x n )表示，这又称为功能函数。

而失效概率F =1-R ，为图中Y 轴左边的区域。

4．用图表示典型产品的失效率与时间关系曲线，其失效率可以分为几个阶段，请分别对这几个阶段进行分析。

失效率曲线：典型的失效率曲线。

失效率（或故障率）曲线反映产品总体寿命期失效率的情况。

图示13.1-8为失效率曲线的典型情况，有时形象地称为浴盆曲线。

失效率随时间变化可分为三段时期：(1) 早期失效期，失效率曲线为递减型。

产品投于使用的早期，失效率较高而下降很快。

《现代机械综合设计理论与方法及应用》考试试卷11.doc

东北大学研究生考试试卷评分考试科目：现代机械综合设计理论与方法及应用课程编号：阅卷人：考试日期：姓名：学号：注意事项1．考前研究生将上述项目填写清楚2．字迹要清楚，保持卷面清洁3．交卷时请将本试卷和题签一起上交东北大学研究生院.1、简要分析现代产品设计理论与方法的发展状况？答：产品设计是一种建立在知识和经验基础上的创造性劳动，设计的目的就是寻求一种满足用户、企业及社会所提出的质量要求的最佳方案，这是一种复杂的思维过程。

（1）在20世纪60年代初，人们已将设计过程明确划分为方案设计、技术设计、工艺设计阶段，基本上属于经验设计体系。

20世纪70年代，德国学者Pahl和Beitz提出了最具代表性、权威性和系统性的产品设计方法学，将工程设计过程主要分为4各阶段：明确任务阶段、概念设计阶段、具体化设计阶段和详细设计阶段。

近20年来，产品设计又引入了系统科学、信息科学理论和方法，更广泛地借助于现代数学方法和计算技术，产品设计进入了系统工程、系统优化和计算机辅助设计的阶段。

多年来各国学者对产品设计理论和方法进行了研究，提出了许多设计理论与方法，比较著名的设计理论与方法还有发明问题解决理论（Theory ofInventive Problem Solving）(TRIZ（拉丁文字首，即TeorijaReshenija Izobretatel Zadach）、公理化设计理论（Axiomatic design，AD）、三次设计法、面向对象的设计、并行设计、优化设计、绿色设计、虚拟设计、数字化设计等等。

到目前为止还没有一种被公认的最好或最适合于工业界应用的设计理论和方法。

这些理论与方法多是在不同的条件下相互独立地提出的，各有优缺点。

正如MIT公理性设计组的Tate 博士通过对世界著名流派的设计理论进行分析时所指出的：“尽管设计理论的研究已有100多年的历史，很多研究成果已在工业界得到应用，但设计理论并未成熟，目前仍处于准理论阶段”。

东北大学智慧树知到“机械工程”《现代机械设计理论与方法》网课测试题答案1

东北大学智慧树知到“机械工程”《现代机械设计理论与方法》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.混合惩罚函数法的惩罚因子与内点法相同，在迭代过程中递增。

()A.错误B.正确2.以现有功能类似的机械作对象，列举其优点，在新方案中保留;列举其缺点，以便避免;列举其不足(或不同)之处，以便作必要的补充，这种方法称为()。

A.黑箱法B.列举法C.移植法D.筛选法3.以下的结构设计中，哪些结构比较合理?()A.B.C.D.4.求解只带有不等式约束的优化问题，采用下面的那种优化方法比较合适?()A.阻尼牛顿法B.混合惩罚函数法C.最速下降法D.外点惩罚函数法E.变尺度法F.内点惩罚函数法G.Powell法5.执行系统的运动分析一定要通过建立复杂的运动方程才能进行。

()A.错误B.正确6.单元刚度矩阵具有对称性、奇异性和稀疏性。

()A.正确B.错误7.按照一定的技术原理，通过将两个或多个功能元素合并，从而形成一种具有新功能的新产品、新工艺、新材料的创新方法称为组合创新法。

()A.错误B.正确8.机械设计过程就是绘制机械产品图纸的过程。

()A.错误B.正确9.机械设计学强调从机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。

()A.正确B.错误10.一个由独立单元组成的串联系统的故障率是所有单元故障率之和，单元数越多，系统故障率越高，可靠度也就越低。

()A.正确B.错误11.设问探求法被称为“创造技法之母”。

()A.错误B.正确12.明确了机械产品的设计目标，即意味着明确了机械产品的功能。

()A.正确B.错误13.机械产品的施工设计阶段，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14.机械设计的总体方案设计就是进行功能原理设计和总体布局设计。

现代机械设计理论与方法

东北大学继续教育学院现代机械设计理论与方法试卷（作业考核线上2） A 卷（共 5 页）总分题号一二三四五六七八九十得分一．选择题（可多选，每題2分，共20分）1. 在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计，属于（A）。

A) 开发性设计B) 适应性设计C) 变型性设计2. 机械设计的一般程序，应该是（C）。

A) 设计规划、技术设计、方案设计、施工设计B) 技术设计、设计规划、方案设计、施工设计C) 设计规划、方案设计、技术设计、施工设计D）设计规划、方案设计、施工设计、技术设计3. 机械设计学强调（D）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。

A) 从机构学的观点B) 从结构学的观点C) 从专业的角度D) 从功能的观点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）。

A) 黑箱法B) 列举法C) 移植法D) 筛选法5. 布置传动系统时，一般把链传动安排在传动链的（B）。

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？（B）。

A) B)7. 考虑到加工和装配工艺性时，（A）图的设计比较合理。

A) (a) B) (b) C) (c)8. 薄板单元相当于平面单元和薄板弯曲单元的总和，每个节点有（C）个自由度。

A) 2 B) 3 C) 59. 下图中的x1点为（C），x2点为（B ），x3点为（A）。

A) 极限设计点B) 非可行设计点C) 可行设计点10. 吸取、借用某一领域的科学技术成果，引用或渗透到其他领域，用以变革或改进已有事物或开发新产品，这是应用了（C）。

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. 机械系统方案设计中的关键内容是原理方案设计。

《现代设计方法》考题及答案

《现代设计方法》考题及答案机械与自动化学院普通硕士研究生《现代设计方法》考试试题姓名：专业：研究方向：成绩：一、填空题(每题1分,共15分)1、现代设计所指的新兴理论与方法包括（现代设计方法学、计算机辅助设计技术、可信性设计技术）等等。

2、优化设计是(以数学规划理论为基础，以计算机为工具，优化设计参数)的一种现代设计方法。

3、功能设计法的基本过程包括（任务抽象、功能分解、功能载体、载体组合、方案评价）。

4、功能分解的常用方法有（按解决问题的因―果关系，或手段―目的关系分解；、按产品工艺过程的空间顺序或时间顺序分解；）。

5、解决供求矛盾的措施有（互换性原理、组合机床、系列化、通用化、标准化）。

6、模块化设计可分类成（横系列模块化、纵系列模块化、跨系列、全系列模块化、跨类模块化）。

7、模块的划分将影响（模块通用性、产品性能、产品外观、产品成本）。

8、遗传算法是一种（模拟生物进化过程）的搜索算法。

9、遗传算法最常用和基本的选择方法（选择算子）是（适应度比例选择）。

10、遗传算法中采用罚函数法的目的是（对违背约束条件的情况给予惩罚，并将此惩罚体现在目标函数设计中。

2.2）。

11、遗传算法常用的编码方法有(二进制编码二进制编码方法、格雷码编码方法、实数编码、多参数级联编码)等等。

12、神经网络的样本数据应包括（训练样本数据和检验样本数据）。

13、当神经网络的样本数据不在[0～1]范围内时，应对数据进行（归一化）处理。

14、前馈型人工神经网络包括（1、线性阈值单元组成的前馈网络2、非线性单元组成的前馈网络输入层、隐层和输出层）3章。

15、神经网络的学习规则有（Hebb学习规则、感知器（perceptron）学习规则、Delta学习规则、Widrow-Hoff 学习规则）2章。

二、选择题(每题1分,共10分)1、在遗传算法中，若两个个体的二进制编码为01111、*****，以这两个个体为双亲，随机地选一个交叉点（如第二点），交叉点后的基因链码相互交换，从而产生两个新个体作为后代。

现代机械设计考试题北京科技大学

现代机械设计作业1结合自身体会，谈谈产品与人类社会生活的关系。

总的来说，现代人类社会与产品是密不可分的。

现代社会餐桌上的佳肴，美酒，街头的外卖，都是各种各样的产品，有了产品社会才变的多种多样，丰富多彩，如果当今社会失去了产品就会回到单调无味的世界2简述传统设计方法与现代设计方法的特点及区别。

传统设计——又称常规设计，分为初步设计、技术设计、施工设计三个步骤。

现代设计——将传统设计中的经验、类比法设计提高到逻辑的、理性的、系统的新设计方法，是在静态分析的基础上，进行动态多变量的最优化。

现代设计与传统设计比较，有下列几个特征：1）系统性现代设计把设计对象看作一个系统，同时考虑系统与外界的联系，用系统工程概念进行分析和综合，通过功能分析、系统综合等方法，力求系统整体最优，使人机之间的功能相互协调。

（2）创造性现代设计强调创造能力开发和充分发挥人的创造性；重视原理方案的设计、开发和创新产品。

只有创新才能有所发明。

但是，今天的科学技术已经高度发展，创新往往是在已有技术基础上的综合。

有的新产品是根据别人的研究实验结果而设计，有的是博采众长，加以巧妙地组合。

（3）综合性现代设计在设计过程中，综合考虑、分析市场需求、设计、生产、管理、使用、销售各方面的因素；综合运用优化是系统工程、可靠性理论、价值工程、技术等学科的知识，探索多种解决设计问题的科学途径。

（4）程式性现代设计研究设计的一般进程，包括一般设计战略和用于设计各个具体部分的战术方法。

要求设计者从产品规划、方案设计、技术设计、施工设计到实验、试制，按步骤有计划地进行设计。

3通过查阅资料，综述某种现代设计方法的发展及应用设计方法学是研究，设计的一般性方法、技巧、手段及规律的一门综合性学科。

目前国际上对设计方法学的研究主要分为两大学派，及德国派和英国派。

创造性设计方法是现代设计方法的基础。

产品设计中是否注重创造性，是否区别现代设计和传统设计的重要标。

在产品设计中，无论是确定技术原理，技术过程，还是确定系统的功能和结构或者具体零件的形状尺寸和加工制造方法，都要充分发挥人的创造潜力，用创造性的方法求解问题，才能获得高质量的产品。

东北大学现代机械设计理论与方法(A)参考答案

东北大学继续教育学院现代机械设计理论与方法试卷（作业考核线上2） A 卷（共 5 页）总分题号一二三四五六七八九十得分一．选择题（可多选，每題2分，共20分）1.在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计，属于（ A ）。

A) 开发性设计B) 适应性设计C) 变型性设计2. 机械设计的一般程序，应该是（ C ）。

A) 从机构学的观点B) 从结构学的观点C) 从专业的角度D) 从功能的观点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 ）。

A) 黑箱法B) 列举法C) 移植法D) 筛选法5. 布置传动系统时，一般把链传动安排在传动链的（ B ）。

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？（B ）。

A) B)7. 考虑到加工和装配工艺性时，（ C ）图的设计比较合理。

A) (a) B) (b) C) (c)8. 薄板单元相当于平面单元和薄板弯曲单元的总和，每个节点有（ C ）个自由度。

A) 2 B) 3 C) 59. 下图中的x1点为（ A ），x2点为（ B ），x3点为（ C ）。

《现代设计方法与理论》课程试题

《现代设计方法与理论》课程试题现代机械设讣理论及方法大作业及考试题一、提交一份现代机械设计理论与方法理论及实际应用综述报告要求：阐述五种以上现代设计方法，参考文献不低于10篇，其中必须包含有英文参考文献。

二、完成现代机械设计理论与方法开卷试题，试卷题LI如下：1、采用系统化设计流程说明某公司今年需要投资研发一款新型汽车的整个设计流程。

(20)(1)请具体阐述采用何种丄作方法，如何去完成汽车的规划设讣过程，答:首先需要通过市场调研，了解现有汽车的性能特点及市场上不同消费阶层客户对汽车功能、外观、能耗、及性价比的期望，然后与设计、营销人员共同分析讨论研究，明确所设计汽车的类别、□的和任务，最后结合实际现有生产能力的情况策划出生产汽车的品种样式，为后续工作做准备。

(2)请具体阐述采用何种匸作方法，如何去完成汽车的方案设计过程，答:根据前一阶段制定的设计汽车类别和任务要求，利用系统化设讣方法确定所设计汽车的总功能，然后将该总功能分解成为单个的分功能(功能元)，然后利用物理数学知识及创造技法对该功能元求解，以得到最佳原理解，再通过最佳原理解的组合得到不同的设计方案。

最后再根据对汽车的设计任务要求选择最佳设计方案。

(3)请具体阐述采用何种工作方法，如何去完成汽车的技术设计过程，答:根据方案设计阶段确定的汽车设计方案，召集设计人员初步设计出汽车的设计总图，然后对汽车进行可靠性设计、造型设计和工艺设讣，以定性设计出汽车的结构，再选取汽车不同部件的材料、尺寸，通过对汽车进行价值设计、有限元设计、优化设计和动态设计，以定量设计汽车的具体结构尺寸。

最后，请专家对这一阶段设计的汽车进行技术评价分析。

(4)请具体阐述采用何种工作方法，如何去完成汽车的施工设il•过程，答:首先根据对汽车的前期设计和评价分析，对汽车进行总体设讣，即通过专家系统、CAD/CAM等技术设计•出汽车的装配图，然后对汽车的零部件进行具体设计，即通过机械制造技术、装配、检验等方法确定汽车具体零部件的图纸，最后编写汽车设计的技术文件，图纸校正和汇总，以得到汽车最终设计说明书。

现代机械设计方法复习题

1.下列优化方法中，不需要计算迭代点一阶导数和二阶导数的是【复合型法】2.平面三角形单元三个节点的局部码为i，j，k，对应总码依次为6,4,5，则其单元的刚度矩阵中的元素K25应放在总体刚度矩阵的【12行9列】3.平面问题的弹性矩阵与材料的【弹性模量和泊松比有关】4.威尔分布中，当其参数r=0，m=1时，将蜕变为【失效率等于常数的指数分布】5.并联系统的可靠度为R，组成该系统零件的可靠度为r，则R与r之间的关系为【R大于r】6.当强度和应力的均值相等时，零件的可靠度【等于百分之五十】7.在窗口与视区匹配时，窗口的宽度和高度的比值为R，视区的宽度和高度的比值为r，为【R=r】8.工程数据处理中，使用线性插值法完成【一元插值】9.在单峰搜索区间{x1，x2}（x1小于x3）内取一点x2，用二次插值法计算得x4（在{x1，x3}内），若x2大于x4，并且其函数值Fx4小于Fx2则，取新区间为【x1，x2】10.单元刚度系数Kij表示【单元内节点j处产生单元位移时，在节点i处所引起的载荷fi】11.威尔布分布蜕变为失效率等于常数的指数分布的条件是【r=0，m=1】12.在t-t+△t的时间间隔内的平均失效密度f(t)表示【产品工作抖擞t时刻，单位时间内发生失效的产品数与扔在正常工作的产品数之比】13.串联系统的失效模式大多服从【威布尔分布】14.如果两个随机变量A和B均服从正态分布，既A=N（100,0,05），B=N（200,0.02），则随变量A在正负0.05之间分布的百分数与随机变量B在正负0.02之间分布的百分数【相等】15.威尔布分布蜕变为接近正态分布的条件是【r=0，m=3.5】16.威尔布分布蜕变为失效率递减的分布函数的条件是【r=0，m＜1＝】17.威尔布分布蜕变为失效率等于常数的指数分布的条件是【r=0，m=1】18.由若干个环节串联而成的系统，只要其中一个环节失效，整个系统就失效，这种失效模式大多服从【正态分布】19.当强度和应力的均值相等时，零件的可靠度【等于50%】20.在平均安全系数不变的情况下，由于强度的分散减少，会使零件的可靠度【增加】21.根据强度-应力干涉理论，可以判定，当强度均值ur大于应力均值us时，则零件可靠度R的值【大于0.5】22.在一个由元件组成的串联系统中，若减少一个元件，则系统的可靠度【增加】23.并联系统的可靠度为R，组成该系统零件的可靠度为r，则R与r之间的关系为【R＞r】24.由三个相同元件组成的并联系统，系统正常工作的条件是至少有两个元件处于正常工作状态，每个元件的可靠度为R=0.9（或R=0.8），则系统的可靠度为【0.972】或（0.896）25.某平面三角形单元两节点对应的总码分别为3,5,和8，该单元刚度系统K46，在总体刚度矩阵中的位置为【第10行16列】26.对于每节点具有三个位移分量的杆单元，两节点局部码为1,2，总码为4和3，则其单元刚度矩阵中的元素K12,应放入总体刚度矩阵{k}的【第10行第11列上】27.总体刚度系统kij表示【在整个结构内节点j处产生单元位移时，其余各节点位移为零时，在节点i处所引起的载荷Fi】28.平面刚架问题中，对于每节点具有三个位移分量的杆单元，单元刚度矩阵的大小为【6*6阶矩阵】29.平面钢架单元的坐标转换矩阵和平面三角形单元的坐标转换矩阵是【正交矩阵】30.平面三角单元中，每个节点的位移分量个数为【2】31.平面钢架结构与桁架结构的单元刚度矩阵各为【6*6,4*4】32.采用杆单元分析平面桁架问题时，坐标转换矩阵阶数为【2*4】33.平面问题的弹性矩阵与【单元的材料特性和尺寸都无关】34.平面应力问题中所有非零应力分量均位于【XY平面内】35.采用三角形单元分析平面应力问题时，平面三角形单元内任意点的位移可表示为节点位移的【线性组合】36.单元的位移模式指的是【近似地讲单元内某一点的位移量写成该点坐标的函数】37.平面问题的弹性矩阵与材料的【弹性模量和泊松比都有关】38.当三角形单元采用线性位移模式时，三角形单元内各点的各应变分量【与该点的坐标值无关】39.平面三角形单元的刚度矩阵的阶数为【6*6】40.确定已知三角形单元的局部码为1,2,3，对应的总码依次为3,6，4，则其单元的刚度矩阵中的元素K23应放在总体刚度矩阵的【6行11列】41.进行有限元分析时，刚度矩阵中的某元素Kij为负值，它的物理意义可表示为在j自由度方向产生单元位移时，在i自由度方向所引起的【与i自由度正方向相反的力】42.在弹性力学问题中，已知相邻节点总码的最大差值为5，则半带宽值为【12】43.在弹性力学平面问题中，对n*n阶的总体刚度矩阵进行半带宽存储时，若相邻节点总码的最大差值为5，则竖带矩阵的大小为【n*12阶矩阵】44.下列哪一步属于有限元后处理的范畴【对变形结果图像化显示】5.在三维几何实体的实现模式中，有一种方法其基本思想是：各种各样形状的几何形体都可以由若干个基本单元形体，经经过有限次形状集合运算构建得到，该方法是：CSG法。

现代机械设计方法 A卷-参考

现代机械设计方法A卷一、填空题（共5题，20分）1、现代机械设计对机器的主要要求有：_________、经济性要求、_________、寿命与可靠性的要求。

（4.0）正确答案：第1空:使用功能要求第2空:解析：2、机械零件的主要失效形式有：_________、过大的残余变形、_________、破坏正常工作环境引起的破坏。

（4.0）正确答案：第1空:整体断裂第2空:零件的表面破坏解析：3、设计机械零件时应满足的基本条件是：1）避免在寿命期内失效的要求2）结构工艺性要求、3）经济性要求、4）_________、5）_________。

（4.0）正确答案：第1空:质量小的要求第2空:可靠性要求解析：4、机械零件的设计准则有：1）________、2）刚度准则、3）________、4）震动稳定性准则、5）可靠性准则。

（4.0）正确答案：第1空:第2空:寿命准则解析：5、常规设计方法有：理论设计、_______、_______。

（4.0）正确答案：第1空:经验设计第2空:解析：二、单选题（共5题，10分）1、()执行系统，在进行设计时必须进行工作分析，必要时循环图的设计。

（2.0）A、单一型B、相互独立型C、相互联系型正确答案：解析：2、()是把某一创造对象进行科学的分解或离散，使主要问题从复杂现象中暴露出来，从而理清创造者的思路，便于人们抓住主要矛盾或寻求某种设计特色。

（2.0）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、价值优化原理正确答案：B解析：3、()执行系统，要求执行系统能克服较大的生产阻力，做一定的功，因此对执行系统中各构件的强度、刚度有严格要求，但对运动精度无特殊要求。

（2.0）A、动作型B、动力型C、动作—动力型正确答案：B解析：4、将有可能实现该功能要求的工作原理、工艺动作及实现该运动的基本机构和组合机构尽可能按层次罗列出来，进行排列组合;再按可行性、先进性、方便性、经济性逐个分析审查，淘汰不适合的。

现代机械设计方法(答案)

一、绪论1.设计活动的特征有哪些？时空性、物质性、需求性、创造性、过程性2.试比较传统设计和现代设计的区别？传统设计师静态的、经验的、手工的方法，在设计过程中被动地分析产品的性能；而传统设计师动态的、科学的、计算机化的方法，在设计过程中可以做到主动地设计产品参数。

3.简述现代设计方法的主要内容和基本特点。

主要内容：设计理论是对产品设计原理和机理的科学总结。

设计方法是使产品满足设计要求以及判断产品是否满足设计原则的依据。

现代设计方法主要内容：设计方法学、计算机设计、有限元法、优化设计、可靠性设计基本特点：程式性、创造性、系统性、最优性、综合性、数字性二、设计方法学1.设计过程包括哪几个阶段？计划阶段、设计阶段、样机试制阶段、批量生产阶段、销售阶段2.常用的创造性技法有哪些？智力激励法、提问追溯法、联想类推法、组合创新法、反向探求法及系统搜索法6类3.运用功能分析法进行系统原理方案设计的主要步骤有哪些？三、相似理论及相似设计方法1.相似三定理的内容和用途各是什么？相似定理是用来判断两个现象相似的充分必要条件及其所应遵循的法则内容：第一定律：对于彼此相似的现象，其相似指标为1，相似判据为一个不变量；第二定律：某个现象的物理量总数为n，量纲独立的物理量总数为k，则该现象相似准则的个数为n-k，且描述该现象各个物理量之间的关系可表示为相似准则π1，π2，，，，，，πn-k之间的关系，即π ，π ，，，，，，π第三定律：凡同一完整的方程组所描述的同类现象，当单值条件相似，且由单值条件的物理量所组成的相似准则在数值上相等，则这些现象就相识。

用途：第一定理：介绍相似现象的属性；第二定理：确定相似准则的个数以及相似结果的推广，也称π；第三定理：也称模型化法则，也是相似现象的充要条件。

2.相似准则的导出方法及基本依据是什么？导出方法：方程分析法、量纲分析法基本依据：表示各物理量之间关系的方程式，其各项量纲必须是相同的3.相似准则有哪些特点和性质？如果两个现象相似，则这两者的无量纲形式的方程组和单值条件应该相同，具有相同的无量纲形式解。