机械工程概论答案1-5

第一次作业[判断题]电动机、内燃机和风力机是加工机械。参考答案：错误[判断题]汽车、飞机和轮船是运输机械。参考答案：正确[判断题]打印机、复印机、传真机和绘图机是信息机械。参考答案：正确[判断题]从18世纪起，机械设计计算从材料强度方面和机械结构的分析方面提高了精确度。参考答案：错误[判断题]刚体的简单运动有平行移动和定轴转动。参考答案：正确[判断题]运动学的基本定律是牛顿的三定律。参考答案：错误[判断题]拉伸或压缩变形的变形特点是杆件的变形沿着轴线方向伸长或缩短，同时，伴随着横截面方向的相应减小和增大。参考答案：正确[判断题]剪切变形的变形特点是构件沿两力作用线之间的某一截面产生相对错动或错动趋势。参考答案：正确[判断题]扭转变形的变形特点是杆件各横截面绕杆的轴线发生相对转动。参考答案：正确[判断题]弯曲变形的变形特点是杆件的轴线由原来的直线变为曲线。参考答案：正确[判断题]按对流体力学研究方法的不同，流体力学又可分为理论流体力学和实验流体力学。参考答案：错误[判断题]振动力学主要是研究系统、输入激励和输出响应之间的关系。参考答案：正确[填空题]1、一部完整的机器基本由、和三部分组成，较复杂的机器还包括。2、机械按用途可分为、、和。3、动力机械的用途是。4、加工机械的用途是。5、运输机械的用途是。6、信息机械的用途是。7、力的三要素是力的、和。8、强度是构件在载荷作用下的能力。9、刚度是构件或零部件在确定的载荷作用下的能力。10、稳定性是构件或零部件在确定的外载荷作用下，保持的能力。11、杆件变形的基本形式有、、和。12、构件在常温、静载作用下的失效，主要失效方式有：、、、、和。13、机械设计的基本要求有、、、、、、。14、机械设计的主要类型有、、、。15、机械设计过程可分为四个阶段：、、、。16、计算机辅助设计系统由和组成。17、虚拟设计是以为基础，实现产品或工程设计与评价分析的技术。18、流体力学是以为对象，研究其的科学。参考答案：1、原动机工作机传动装置控制部分2、动力机械加工机械运输机械信息机械3、实现机械能与其他形式能量间的转换4、改变物料的结构形状、性质及状态5、改变人或物料的空间位置6、获取或处理各种信息7、大小方向作用点8、抵抗破坏9、抵抗变形10、原有平衡状态11、拉伸或压缩变形剪切变形扭转变形弯曲变形12、强度失效刚度失效失稳失效疲劳失效蠕变失效应力松弛失效13、功能性要求可靠性要求经济性要求结构设计要求安全和环保要求工艺性及标准化、系列化、通用化要求其他特殊要求14、开发性设计(或称为原创设计)适应性设计(或称为再设计)变参数设计测绘和仿制15、产品规划方案设计技术设计施工设计16、硬件系统软件系统17、虚拟现实技术18、流体(包括液体和气体)平衡和运动基本规律第二次作业[判断题]刚体是理想化的力学模型。参考答案：正确[判断题]若作用于质点系上的外力矢量恒等于零时，这时整个质点系的动量守恒。参考答案：正确[判断题]零件是指组成机构的各个相对运动的实物，构件是机构中不可拆分的制造单元。参考答案：错误[判断题]传统设计方法以经验、试凑、静态、定性为核心，设计周期长，产品缺乏竞争力。参考答案：正确[判断题]现代设计方法突出设计的创造性和创新性。参考答案：正确[判断题]有限元法能用于工程中复杂的非线性问题的求解。参考答案：正确[判断题]计算机硬件系统包括计算机主机、外存储器、图形输入设备、图形输出设备、网络设备和系统软件。参考答案：错误[判断题]UG软件是集CAD、CAE和CAM于一体的机械工程辅助系统。参考答案：正确[判断题]Pro／Engineering软件是最早较好地实现了参数优化设计性能，在CAD领域具有领先技术并取得相当成功的软件。参考答案：正确[判断题]AutoCAD系统基本上是二维工程绘图软件，具有较强的绘图、编辑、尺寸标注以及方便用户二次开发的功能。参考答案：正确[判断题]ADAMS是世界上使用最为广泛的有限元软件。参考答案：错误[判断题]MSC/NATSTRAN是世界上功能全面、应用广泛的仿真软件。参考答案：错误[论述题]1、什么是机械？什么是机构？2、简述机器的特征。3、什么是零件？什么是通用零件？什么是专用零件？4、什么是物体的平衡？物体平衡的充要条件是什么？5、简述物体受力分析的方法。6、简述曲柄滑块机构中各构件的运动形式。7、动力学研究的两类基本问题是什么？8、什么是屈服极限？9、简述机构和机器的关系。10、简述构件和零件的关系。11、现代设计方法具有哪些特点？12、优化设计一般包括哪两部分内容？13、简述有限元求解基本思路。14、简述可靠性设计与传统设计的关系。参考答案：1、答：机械是机器和机构的总称。机构是具有确定相对运动的各种实物的组合。2、答：机器具有三个特征：①都是由许多构件组合而成；②组成机器的各运动实体之间有确定的相对运动关系；③能实现能量的转换，代替或减轻人的劳动，完成有用的机械功。3、答：零件是组成机器的基本要素，即机器的最小制造单元。各种机器中经常用到的零件称为通用零件。在特定的机器中用到的零件称为专用零件。4、答：物体的平衡是物体运动的特殊状态，即加速度为零的状态。物体平衡的充要条件是合力为零且合力距为零。5、答：1)确定研究对象。根据解题需要，可以取单个物体为研究对象，也可以选整体为研究对象，还可以取几个物体组成的系统为研究对象。2)确定研究对象受力的数目，明确施力物体施加给研究对象的作用力，不能凭空产生，也不可漏掉任何一个力。可先画主动力，再画约束反力。3)正确画出约束反力，根据约束本身的特性来确定出各约束反力的方向。4)注意作用力与反作用力的关系，若作用力的方向一经假定，则反作用力的方向应与之相反。6、答：曲柄的运动形式是定轴转动，连杆的运动形式是平面运动，滑块的运动形式是直线平行移动。7、答：1)已知运动求作用力(逆问题)；2)已知作用力求运动(正问题)。8、答：当应力达到一定值时，应力虽不增加(或在微小范围内波动)，而变形却急剧增长的现象，称为屈服。使材料发生屈服的应力，称为材料的屈服应力或屈服极限。9、答：机构具有机器的前两个特征：从组成上看，机器是由各种机构组合而成的。从运动的观点来看，机构与机器并无差别。从研究的角度来看，机器种类繁多，但机构种类有限。对机构着重研究它们的结构组成、运动与动力性能及尺寸设计等问题，对机器则着重研究它们变换或传递能量、物料和信息等方面的问题。10、答：构件是指组成机构的各个相对运动的实物，零件是机构中不可拆分的制造单元。构件可以是单一的零件，也可以是几个零件组成的刚性连接体。11、答：现代设计方法具有以下特点：(1)突出设计的创造性和创新性；(2)设计过程从基于经验转变为基于设计科学，更趋于科学化和程式化；(3)将设计对象置于“人-机-环境”大系统中，处理问题时具有系统性和综合性；(4)最大程度运用计算机和网络技术，采用并行设计技术，以获得整体最优的设计结果。12、答：优化设计一般包括两部分内容：(1)建立数学模型，即将设计问题的物理模型转换为数学模型。建立数学模型包括选取适当的设计变量，建立优化问题的目标函数和约束条件。(2)采用适当的最优化方法求解数学模型。13、答：有限元求解基本思路：1)连续体离散化，根据连续体的形状选择最能圆满地描述连续体形状的单元，单元划分完毕后，要将全部单元和节点按一定顺序编号，每个单元所受的载荷均按静力等效原理移植到节点上，并在位移受约束的节点上根据实际情况设置约束条件。2)单元分析，建立各个单元的节点位移和节点力之间的关系式。3)整体分析，对各个单元组成的整体进行分析，以揭示节点外载荷与节点位移的关系，从而求解节点位移。14、答：可靠性设计与传统设计的相同点：都以零件或机械系统的安全与失效作为主要研究内容。可靠性设计与传统设计的不同点：①设计变量处理方法的不同；②设计变量运算方法的不同；③设计准则含义的不同。第三次作业[判断题]材料的工艺性能包括物理性能、化学性能和力学性能。参考答案：错误[判断题]材料的力学性能包括材料的刚度、强度、塑性、硬度和疲劳强度等。参考答案：正确[判断题]现代技术创造出了先进结构陶瓷和先进功能陶瓷。参考答案：正确[判断题]高分子材料是由碳、氢、氧、氰、硫等元素组成的分子量足够高的有机化合物。参考答案：错误[判断题]冷加工通常是指切削加工。参考答案：正确[判断题]金属冶炼方法分为火法冶金、湿法冶金和电冶金。参考答案：正确[判断题]常用的锻压加工方法包括自由锻、模锻、冲压、挤压、轧制、拉拔等。参考答案：正确[判断题]砂型铸造具有铸件精度和表面质量高、铸件内在性能好等优点。参考答案：错误[判断题]加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。参考答案：正确[判断题]实际偏差是实际尺寸减去极限尺寸所得的代数差。参考答案：错误[判断题]装配方法主要有互换法、选配法、修配法和调整法。参考答案：正确[判断题]游标卡尺可以直接测量工件的外径、内径、长度和深度尺寸。参考答案：正确[填空题]1、无机非金属材料主要指含有的材料，包括、、、等。2、热加工通常包括、、、等工艺。3、锻压是的加工方法。4、切削加工是的加工方法，切削加工分为和。5、机械加工是操纵对夹持在机床上的工件进行切削加工，可分为、、、、等加工。6、按照焊接过程特点的不同，焊接方法主要分为、和三大类。7、根据加热条件和特点以及工艺效果和目的，金属热处理分为、和等。8、固态成形工艺常用的成形方法有、、。9、极限偏差包括和。10、先进制造技术横跨多个学科，主要包括：、、、。11、典型的RPM工艺有、、、。12、超精密加工的主要加工方法有、、、、。13、先进制造模式有、、、、等。14、绿色制造技术从内容上应包括“五绿”，即、、、和。15、并行工程力图使开发者从一开始就考虑到中的因素。16、精益生产以为“上帝”、以“”为中心、以“”为手段。17、柔性制造系统是由、和组成的自动化制造系统。参考答案：1、SiO2陶瓷玻璃水泥耐火材料2、铸造锻造焊接热处理3、利用外力(冲击力或静压力)使金属坯料产生局部或全部的塑性变形，获得所需尺寸、形状及性能的毛坯或零件4、用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)从毛坯上去除多余的金属，以获得具有所需的几何参数(尺寸、形状和位置)和表面粗糙度的零件钳工机械加工5、机床车削铣削刨削钻削磨削6、熔化焊压力焊钎焊7、整体热处理表面热处理化学热处理8、热成形吹塑冷成形9、上偏差下偏差10、现代设计技术先进制造工艺技术制造自动化技术先进制造模式和现代生产管理技术11、光固化成形工艺分层实体制造选择性激光烧结熔融沉积成形12、超精密切削超精密磨削超精密研磨超微细加工光整与精整加工13、敏捷制造虚拟制造智能制造网络化制造绿色制造14、绿色设计绿色材料绿色工艺绿色包装绿色处理15、产品全生命周期所有16、用户人精简17、数控加工设备物料运储装置计算机控制系统第四次作业[判断题]制造系统是制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品的有机整体。参考答案：正确[判断题]美国机械科学研究院提出的先进制造技术的多层次技术群体系强调了先进制造技术从基础制造技术、新型制造单元技术和系统集成技术的发展过程。参考答案：正确[判断题]高速加工通常指切削速度超过传统切削速度10倍的切削加工。参考答案：错误[判断题]快速原型制造技术采用软件离散―材料堆积的原理实现零件的成形过程。参考答案：正确[判断题]电化学加工是利用金属在电解液中的“阳极溶解”作用使工件加工成形的。参考答案：错误[判断题]特种加工用的工具材料硬度可以低于被加工工件材料的硬度。参考答案：正确[判断题]柔性可分为瞬时、短期和长期柔性三种。参考答案：正确[判断题]网络化制造是基于网络的制造企业的各种制造活动及其所涉及的制造技术和制造系统的总称。参考答案：正确[判断题]敏捷制造是使企业在涉及到产品生命周期的各种制造活动中具备敏捷性的一种制造哲理。参考答案：正确[判断题]智能制造系统是将体现在制造系统各环节中的智能制造技术与制造环境中的人的智能以