電工電子期末復(fù)習(xí)2

1、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)一，填空題（每空1分，共30分）1、整體性，相關(guān)性，目的性，環(huán)境適應(yīng)性2、技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和外觀造型3、計(jì)劃，外部系統(tǒng)設(shè)計(jì)，內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計(jì)，制造銷售4、載荷 5、載荷時(shí)間歷程6、編譜 7、等效法 8、柴油機(jī) 9、工作循環(huán)圖10、傳動(dòng)系統(tǒng) 11、電力傳動(dòng) 12、液力傳動(dòng) 13、操縱系統(tǒng)14、撥叉 15、機(jī)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(jīng)典控制理論 18、功能原理設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)任務(wù)，構(gòu)思實(shí)

2、現(xiàn)功能的原理和方法，選擇工藝原理，確定技術(shù)過程，引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，分析結(jié)構(gòu)布局，擬定設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)，確定能實(shí)現(xiàn)預(yù)定設(shè)計(jì)目標(biāo)的最佳方案。2、為模擬人耳聽覺對(duì)不同頻率的聲音有不同靈敏度的特性，在噪聲測(cè)試儀內(nèi)設(shè)計(jì)的一種特殊的濾波器。3、根據(jù)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(yīng)或原理來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入-輸出之間的轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的解決方法，從而推求出“黑箱”的功能結(jié)構(gòu)，使“黑箱”逐漸變成“灰箱”、“白箱”的一種方法。4、超速現(xiàn)象是指當(dāng)一條傳動(dòng)路線工作時(shí)，另一條不工作的傳動(dòng)路線出現(xiàn)傳動(dòng)件高速空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在兩對(duì)齒輪傳動(dòng)比懸殊時(shí)更嚴(yán)重。四，簡(jiǎn)答題（共25分）1機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(yù)期工作任務(wù)的部分，有執(zhí)行構(gòu)件和與之相連的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行構(gòu)件是執(zhí)行系統(tǒng)中直接完成工作任務(wù)的的零部件，或是與作業(yè)對(duì)象直接接觸并攜帶完成一定的動(dòng)作，或是在作業(yè)對(duì)象上完成一定的動(dòng)作。執(zhí)行構(gòu)件是執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件，采用不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，傳遞和變換運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力，即把傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞過來(lái)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力進(jìn)行必要的變換，滿足執(zhí)行構(gòu)件的要求。 實(shí)現(xiàn)的各種功能有：夾緊，搬運(yùn)，運(yùn)輸，分度與轉(zhuǎn)位，檢測(cè)，施力，完成工藝性復(fù)雜動(dòng)作。3、答：傳動(dòng)系統(tǒng)通常由變速裝置、起停和換向裝置，制動(dòng)裝置及安全保護(hù)裝置等幾個(gè)基本部分組成。傳動(dòng)

4、系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)的組成部分，其功能是連接動(dòng)力機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并把動(dòng)力機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力經(jīng)適當(dāng)變換，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作業(yè)要求。機(jī)械系統(tǒng)中有級(jí)變速常用的變速方式有塔輪傳動(dòng)，滑移齒輪傳動(dòng)，折回機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，背輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，離合器變速傳動(dòng)，交換齒輪變速傳動(dòng)。4. 經(jīng)典控制理論是基于傳遞函數(shù)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)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(biāo)情況下的系統(tǒng)綜合?，F(xiàn)代控制理論是針對(duì)多變量系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、時(shí)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(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行分析和綜合，能方便地利用數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算和求解。包括：系統(tǒng)辨識(shí)、最優(yōu)控制、最優(yōu)估計(jì)（最佳濾

5、波）。五、計(jì)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(dòng)作用下的機(jī)械撞擊和拋磨 液壓沖擊 空化現(xiàn)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(xué)系統(tǒng)9. 濃差極化 陽(yáng)極 電化學(xué)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(jì)算題解：設(shè)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(jìn)給速度為vli12.223000/(3080)= 2.775 mm/min此時(shí)需加工時(shí)間th/ vl40/2.77514.41 min六 簡(jiǎn)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(shí)極間形成脈沖性火花放電，在電火花通道中產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，使金屬局部熔化，甚至氣化，從而將金屬腐蝕下來(lái)，達(dá)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(gè)階段：極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道。介質(zhì)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(zhì)的消電離。2、(1)極性效應(yīng)；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(gè)電極比另一個(gè)電極蝕除量大，這種現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。（2）充分利用極性效應(yīng)：在窄脈沖寬度加工時(shí)，電子對(duì)正極的轟擊作用大于正離子對(duì)負(fù)極的轟擊作用，正極的電蝕量大于負(fù)極的電蝕量，此時(shí)

8、應(yīng)采用正極性加工；在寬脈沖寬度加工時(shí)，正離子對(duì)負(fù)極的轟擊作用大于電子對(duì)正極的轟擊作用，負(fù)極的電蝕量大于正極的電蝕量，此時(shí)，應(yīng)采用負(fù)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(jīng)過透鏡聚焦后達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)下產(chǎn)生高溫熔融，來(lái)加工各種材料；（2分）激光加工時(shí)，把光束聚集在工件的表面上，由于區(qū)域小、亮度高，其焦點(diǎn)處的功率密度極高，溫度可以達(dá)到一萬(wàn)多度；在此高溫下，可以在瞬間熔化和蒸發(fā)任何堅(jiān)硬的材料，并產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，使熔化物質(zhì)爆炸式地噴射去除。（4分）4、答：當(dāng)兩銅片接上約10v的直流電流并插入CuCl2的水溶液時(shí)，即形成通路，在金屬片和溶液

9、的界面上，必定會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，溶液中的Cu+2移向陰極，在陰極上析出為銅；同時(shí)，在陽(yáng)極上的Cu原子因失去電子而成為Cu+2，進(jìn)入溶液；這便是電解(電鍍)液中的電化學(xué)反應(yīng)；（4分） 這種以電化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，對(duì)金屬進(jìn)行加工（陽(yáng)極溶解、陰極沉積）的方法稱為電化學(xué)加工；（2分）現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法一、15分1、設(shè)計(jì)產(chǎn)品，人-機(jī)-環(huán)境 2、對(duì)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(zhǎng)因子、收斂準(zhǔn)則 5、目標(biāo)函數(shù)值準(zhǔn)則、梯度準(zhǔn)則 6、學(xué)習(xí)、記憶 7、可靠性預(yù)計(jì)、可靠性指標(biāo)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(jié)構(gòu)離散化：建立單元和整體坐標(biāo)系，對(duì)單元節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合理編號(hào)。 2）確定單元位移模式：即將單元中任意一點(diǎn)的位移近似的表示為該單元節(jié)點(diǎn)位移的函數(shù)。 3）單元特性分析：建立單元?jiǎng)偠染仃?4）整體分析：建立整體剛度矩陣 5）輸出結(jié)果分析2、3、可靠性是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品或系統(tǒng)無(wú)故障的完成其設(shè)計(jì)要求及功能的可能性?？煽啃怨こ讨谐Ｓ酶拍钣锌煽慷取⒐收下?、平均壽命等。4、懲罰函數(shù)法是將目標(biāo)函數(shù)和約束條件構(gòu)造成一個(gè)新的目標(biāo)函數(shù)，將約束最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無(wú)約束最優(yōu)化問題，然后利用各種有效的無(wú)約束最優(yōu)化解法求解而得到約束最優(yōu)化的近似解。內(nèi)點(diǎn)法的特點(diǎn)：1初始點(diǎn)必須為嚴(yán)格內(nèi)點(diǎn)；

11、2不適于具有等式約束的數(shù)學(xué)模型；3迭代過程中各個(gè)點(diǎn)均為可行設(shè)計(jì)方案；4一般收斂較慢；5初始罰因子要選擇得當(dāng)；6罰因子為遞減，遞減率c有0c1 。四、計(jì)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(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)一、20分1、設(shè)計(jì)變量 目標(biāo)函數(shù) 約束條件 2、 建立搜索方向 計(jì)算最佳步長(zhǎng)因

12、子 3、有約束 無(wú)約束 4、 5、點(diǎn)距準(zhǔn)則、目標(biāo)函數(shù)值準(zhǔn)則、梯度準(zhǔn)則 6、負(fù)梯度 梯度法 慢7、海賽矩陣正定 8、-2.36 109、由小到大趨于無(wú)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(duì)于約束優(yōu)化問題 若、都為凸函數(shù)，則稱此問題為凸規(guī)劃。b、滿足所有約束條件的設(shè)計(jì)點(diǎn)，它在設(shè)計(jì)空間中的活動(dòng)范圍稱作可行域。2、黃金分割法也稱0.618法，是通過對(duì)黃金分割點(diǎn)函數(shù)值的計(jì)算和比較，將初始區(qū)間逐次進(jìn)行縮小，直到滿足給定的精度要求，即求得一維極小點(diǎn)的近似解 。3、梯度法的基本原理是搜索沿負(fù)梯度方向進(jìn)行，其特點(diǎn)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(nèi)點(diǎn)懲罰函數(shù)法是將新目標(biāo)函數(shù)定義于可行域內(nèi)，序列迭代點(diǎn)在可行域內(nèi)逐步逼近約束邊界上的最優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)點(diǎn)法只能用來(lái)求解具有不等式約束的優(yōu)化問題。 內(nèi)點(diǎn)懲罰函數(shù)法的懲罰因子是由大到小，且趨近于0的數(shù)列。相鄰兩次迭代的懲在可行域之外，序列迭代點(diǎn)從可行域之外逐漸逼近約束邊界上的最優(yōu)點(diǎn)。外點(diǎn)法可以用來(lái)求解含不等式和等式約束的優(yōu)化問題。外點(diǎn)懲罰函數(shù)法的懲罰因子，它是由小到大，且趨近于的數(shù)列。懲罰因子按下式遞增，式中為懲罰因子的遞增系數(shù)，通常取四、計(jì)算題38分1、2、解：把