電工電子期末復習2

1、機械系統(tǒng)設計一，填空題（每空1分，共30分）1、整體性，相關性，目的性，環(huán)境適應性2、技術性能、經濟指標和外觀造型3、計劃，外部系統(tǒng)設計，內部系統(tǒng)設計，制造銷售4、載荷 5、載荷時間歷程6、編譜 7、等效法 8、柴油機 9、工作循環(huán)圖10、傳動系統(tǒng) 11、電力傳動 12、液力傳動 13、操縱系統(tǒng)14、撥叉 15、機械系統(tǒng)的干擾，操作者的干擾，自然環(huán)境的影響16、視野 17、經典控制理論 18、功能原理設計，結構總體設計19. 聲壓二，選擇題（每題2分，共20分）1、C 2、A 3、C 4、B 5、B 6、D 7、D 8、B 9、A 10、A三，名詞解釋（共10分）1、研究給定的設計任務，構思實

2、現功能的原理和方法，選擇工藝原理，確定技術過程，引進技術系統(tǒng)，分析結構布局，擬定設計方案并進行設計方案評價，確定能實現預定設計目標的最佳方案。2、為模擬人耳聽覺對不同頻率的聲音有不同靈敏度的特性，在噪聲測試儀內設計的一種特殊的濾波器。3、根據系統(tǒng)的某種輸入及要求獲得某種輸出的功能要求，從中尋找出某種物理效應或原理來實現輸入-輸出之間的轉換，得到相應的解決方法，從而推求出“黑箱”的功能結構，使“黑箱”逐漸變成“灰箱”、“白箱”的一種方法。4、超速現象是指當一條傳動路線工作時，另一條不工作的傳動路線出現傳動件高速空轉的現象，這種現象在兩對齒輪傳動比懸殊時更嚴重。四，簡答題（共25分）1機械系統(tǒng)設計

3、的基本原則包括：需求原則，信息原則，系統(tǒng)原則，優(yōu)化、效益原則。2、答：執(zhí)行系統(tǒng)是直接完成系統(tǒng)預期工作任務的部分，有執(zhí)行構件和與之相連的執(zhí)行機構組成。執(zhí)行構件是執(zhí)行系統(tǒng)中直接完成工作任務的的零部件，或是與作業(yè)對象直接接觸并攜帶完成一定的動作，或是在作業(yè)對象上完成一定的動作。執(zhí)行構件是執(zhí)行機構中的一個或幾個構件，采用不同的執(zhí)行機構驅動，傳遞和變換運動與動力，即把傳動系統(tǒng)傳遞過來的運動與動力進行必要的變換，滿足執(zhí)行構件的要求。 實現的各種功能有：夾緊，搬運，運輸，分度與轉位，檢測，施力，完成工藝性復雜動作。3、答：傳動系統(tǒng)通常由變速裝置、起停和換向裝置，制動裝置及安全保護裝置等幾個基本部分組成。傳動

4、系統(tǒng)是機械系統(tǒng)的組成部分，其功能是連接動力機與執(zhí)行機構，并把動力機的運動和動力經適當變換，以滿足執(zhí)行機構的作業(yè)要求。機械系統(tǒng)中有級變速常用的變速方式有塔輪傳動，滑移齒輪傳動，折回機構傳動，背輪機構傳動，離合器變速傳動，交換齒輪變速傳動。4. 經典控制理論是基于傳遞函數對系統(tǒng)的數學描述（輸入輸出描述），以根軌跡法和頻率法為研究方法，目的在于研究系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及在給定輸入和給定指標情況下的系統(tǒng)綜合?，F代控制理論是針對多變量系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、時變系統(tǒng)、大系統(tǒng)以及智能控制系統(tǒng)，基于狀態(tài)空間分析法對系統(tǒng)的狀態(tài)進行分析和綜合，能方便地利用數字計算機進行運算和求解。包括：系統(tǒng)辨識、最優(yōu)控制、最優(yōu)估計（最佳濾

5、波）。五、計算題（15分）特種加工一 填空題1. 脈沖寬度 2. 磨料在超聲振動作用下的機械撞擊和拋磨 液壓沖擊 空化現象3. 石墨4. 放電間隙的大小 工具電極的損耗5. 穿孔成形加工 線切割加工6. 多電極更換法7. 圓錐形8. 光學系統(tǒng)9. 濃差極化 陽極 電化學極化 陰極10. 離子濺射 離子注入11. 鈍化處理 濃差極化二 選擇題1. D2. A3. C4. A5. A6. C7. C8. A9. C10. D11. D12. D13. B14. C15. A16. AD17. ABD18. CD19. ABCD20. ACD三 判斷題1. X2. T3. T4. X5. T6. X

6、7. X8. T9. X10. T四 編程題AB段：B4B2B40000 GxL1BC段：BBB20000GxL1 CD段：B0B20000B20000GySR1DE段：BBB30000 GyL4EF段：BBB80000 GxL3FA段：BBB30000GyL2五 計算題解：設100%，vlh/t 40/104 mm/min Ii AAvl /()30804/（2.22100%）4324 A若電源最大容量為3000A，則改用的最大進給速度為vli12.223000/(3080)= 2.775 mm/min此時需加工時間th/ vl40/2.77514.41 min六 簡答題1、答：電火花加工原

7、理：電火花加工是通過工件和工具電極相互靠近時極間形成脈沖性火花放電，在電火花通道中產生瞬時高溫，使金屬局部熔化，甚至氣化，從而將金屬腐蝕下來，達到按要求改變材料的形狀和尺寸的加工工藝?；鸹ǚ烹娺^程大致可分為如下四個階段：極間介質的電離、擊穿，形成放電通道。介質熱分解、電極材料融化、氣化，熱膨脹。電極材料的拋出。極間介質的消電離。2、(1)極性效應；在電火花加工中，相同材料（如用鋼電極加工鋼）兩電極的腐蝕量是不同的。其中一個電極比另一個電極蝕除量大，這種現象叫做極性效應。（2）充分利用極性效應：在窄脈沖寬度加工時，電子對正極的轟擊作用大于正離子對負極的轟擊作用，正極的電蝕量大于負極的電蝕量，此時

8、應采用正極性加工；在寬脈沖寬度加工時，正離子對負極的轟擊作用大于電子對正極的轟擊作用，負極的電蝕量大于正極的電蝕量，此時，應采用負極性加工。最大限度地提高工件的蝕除量，降低工具電極的損耗。3、答：激光加工是利用光能經過透鏡聚焦后達到很高的能量密度，依靠光熱效應下產生高溫熔融，來加工各種材料；（2分）激光加工時，把光束聚集在工件的表面上，由于區(qū)域小、亮度高，其焦點處的功率密度極高，溫度可以達到一萬多度；在此高溫下，可以在瞬間熔化和蒸發(fā)任何堅硬的材料，并產生很強的沖擊波，使熔化物質爆炸式地噴射去除。（4分）4、答：當兩銅片接上約10v的直流電流并插入CuCl2的水溶液時，即形成通路，在金屬片和溶液

9、的界面上，必定會產生電化學反應，溶液中的Cu+2移向陰極，在陰極上析出為銅；同時，在陽極上的Cu原子因失去電子而成為Cu+2，進入溶液；這便是電解(電鍍)液中的電化學反應；（4分） 這種以電化學反應為基礎，對金屬進行加工（陽極溶解、陰極沉積）的方法稱為電化學加工；（2分）現代設計方法一、15分1、設計產品，人-機-環(huán)境 2、對稱性、奇異性 3、邊界約束、性能約束、不等式約束、等式約束 4、搜索方向、步長因子、收斂準則 5、目標函數值準則、梯度準則 6、學習、記憶 7、可靠性預計、可靠性指標分配二、20分 1、D 2、 A 3、 C 4、B 5、D 6、B 7、B 8、D 9、A 10、C(DA

10、CBD BBDAC)三、25分1答：1）結構離散化：建立單元和整體坐標系，對單元節(jié)點進行合理編號。 2）確定單元位移模式：即將單元中任意一點的位移近似的表示為該單元節(jié)點位移的函數。 3）單元特性分析：建立單元剛度矩陣 4）整體分析：建立整體剛度矩陣 5）輸出結果分析2、3、可靠性是指在規(guī)定的時間內，產品或系統(tǒng)無故障的完成其設計要求及功能的可能性?？煽啃怨こ讨谐Ｓ酶拍钣锌煽慷?、故障率、平均壽命等。4、懲罰函數法是將目標函數和約束條件構造成一個新的目標函數，將約束最優(yōu)化問題轉化為無約束最優(yōu)化問題，然后利用各種有效的無約束最優(yōu)化解法求解而得到約束最優(yōu)化的近似解。內點法的特點：1初始點必須為嚴格內點；

11、2不適于具有等式約束的數學模型；3迭代過程中各個點均為可行設計方案；4一般收斂較慢；5初始罰因子要選擇得當；6罰因子為遞減，遞減率c有0c1 。四、計算題40分1、（6分）2、（8分） 3、（10分）解：事件M1發(fā)生的概率為：P（M1）= P(X1)P(X2) = 0.04 0.02 = 0.0008頂事件發(fā)生的概率為：P(Top) = 1 ( 1 0.0008) (1 0.01) = 0.010792系統(tǒng)的可靠度為：Rs = 1 P(Top) = 1 0.010792 = 0.9892084、（16分）機械優(yōu)化設計一、20分1、設計變量 目標函數 約束條件 2、 建立搜索方向 計算最佳步長因

12、子 3、有約束 無約束 4、 5、點距準則、目標函數值準則、梯度準則 6、負梯度 梯度法 慢7、海賽矩陣正定 8、-2.36 109、由小到大趨于無窮二、20分 1、C 2、 B 3、 D 4、C 5、B 6、C 7、C 8、C 9、D 10、A三、20分1、a、對于約束優(yōu)化問題 若、都為凸函數，則稱此問題為凸規(guī)劃。b、滿足所有約束條件的設計點，它在設計空間中的活動范圍稱作可行域。2、黃金分割法也稱0.618法，是通過對黃金分割點函數值的計算和比較，將初始區(qū)間逐次進行縮小，直到滿足給定的精度要求，即求得一維極小點的近似解 。3、梯度法的基本原理是搜索沿負梯度方向進行，其特點是搜索路線呈“之”字型的鋸齒路線，從全局尋優(yōu)過程看速度并不快。4、1）內點懲罰函數法是將新目標函數定義于可行域內，序列迭代點在可行域內逐步逼近約束邊界上的最優(yōu)點。內點法只能用來求解具有不等式約束的優(yōu)化問題。 內點懲罰函數法的懲罰因子是由大到小，且趨近于0的數列。相鄰兩次迭代的懲在可行域之外，序列迭代點從可行域之外逐漸逼近約束邊界上的最優(yōu)點。外點法可以用來求解含不等式和等式約束的優(yōu)化問題。外點懲罰函數法的懲罰因子，它是由小到大，且趨近于的數列。懲罰因子按下式遞增，式中為懲罰因子的遞增系數，通常取四、計算題38分1、2、解：把