煙臺大學(xué)《工程力學(xué)實驗》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁煙臺大學(xué)《工程力學(xué)實驗》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在土木工程中，基礎(chǔ)工程是建筑物的重要組成部分。關(guān)于樁基礎(chǔ)的設(shè)計和施工，以下哪項描述是不準(zhǔn)確的？（）A.樁的類型和布置要根據(jù)建筑物的荷載和地質(zhì)條件確定B.樁的入土深度和承載力需要通過現(xiàn)場試驗和計算來確定C.灌注樁施工過程中容易出現(xiàn)樁身質(zhì)量問題，需要加強(qiáng)質(zhì)量控制D.樁基礎(chǔ)一旦施工完成，就不需要再進(jìn)行任何檢測和維護(hù)2、在化學(xué)工程中，化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計和操作對于產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量有著關(guān)鍵影響。對于一個放熱反應(yīng)，需要有效地控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)速率，以下哪種反應(yīng)器類型更為合適？（）A.間歇式反應(yīng)器，操作靈活，適用于小批量生產(chǎn)B.連續(xù)式反應(yīng)器，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定C.管式反應(yīng)器，傳熱性能好，易于控制溫度D.釜式反應(yīng)器，通用性強(qiáng)，適用于多種反應(yīng)3、在化工工程中，化學(xué)反應(yīng)過程的優(yōu)化對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有重要意義。例如，在一個生產(chǎn)某種有機(jī)化合物的反應(yīng)中，涉及到溫度、壓力、反應(yīng)物濃度和催化劑等多個因素的影響。假設(shè)目前該反應(yīng)的產(chǎn)率較低，需要進(jìn)行優(yōu)化，以下哪種方法可能最為有效？（）A.提高反應(yīng)溫度，加快反應(yīng)速率，但可能導(dǎo)致副反應(yīng)增加B.增加反應(yīng)物濃度，提高反應(yīng)進(jìn)行的程度，但可能造成成本上升和后續(xù)分離困難C.尋找更高效的催化劑，降低反應(yīng)活化能，提高選擇性和產(chǎn)率D.提高反應(yīng)壓力，促使反應(yīng)向生成產(chǎn)物的方向進(jìn)行，但對設(shè)備要求較高4、在紡織工程中，新型纖維材料的研發(fā)不斷推動著行業(yè)的發(fā)展。對于一種用于運(yùn)動服裝的纖維材料，以下哪種性能是最為關(guān)鍵的需求？（）A.良好的吸濕性和透氣性，保持干爽舒適B.高強(qiáng)度和耐磨性，經(jīng)受運(yùn)動中的拉扯和摩擦C.抗菌防臭功能，保持衣物清潔衛(wèi)生D.柔軟的手感和良好的彈性，提供舒適的穿著體驗5、在包裝工程中，包裝材料的選擇需要考慮產(chǎn)品的特性、運(yùn)輸要求和環(huán)保因素等。假設(shè)要為一款易碎的電子產(chǎn)品設(shè)計包裝，以下哪種包裝材料在保護(hù)性能和環(huán)保方面可能更為合適？（）A.泡沫塑料B.瓦楞紙板C.氣墊薄膜D.可降解塑料6、在食品工程中，對于食品的保鮮和加工，以下哪種技術(shù)既能保持食品的營養(yǎng)又能延長保質(zhì)期？（）A.冷凍保鮮，降低溫度抑制微生物生長B.真空包裝，隔絕空氣C.輻照處理，殺滅微生物D.高壓處理，改變食品的微觀結(jié)構(gòu)7、在環(huán)境工程中，污水處理是一項重要的任務(wù)。假設(shè)一個城市的污水處理廠需要升級改造，以提高處理效果和降低運(yùn)行成本。以下哪種污水處理技術(shù)在這種情況下可能具有更大的優(yōu)勢？（）A.生物膜法B.活性污泥法C.物理化學(xué)處理法D.人工濕地處理法8、在機(jī)械工程領(lǐng)域，對于高速旋轉(zhuǎn)的軸類零件，在設(shè)計時需要特別關(guān)注的問題是（）A.軸的直徑大小，直徑越大，承載能力越強(qiáng)B.軸的材料選擇，只要材料硬度高，就能滿足要求C.軸的結(jié)構(gòu)形狀，越復(fù)雜越好，以增加美觀度D.軸的動平衡，避免因不平衡引起的振動和噪聲，甚至導(dǎo)致軸的損壞9、在電子工程中，集成電路的發(fā)展日新月異。以下關(guān)于集成電路制造工藝的說法，正確的是：（）A.光刻工藝是集成電路制造中最關(guān)鍵的步驟，其精度決定了芯片的性能和集成度，但對環(huán)境要求不高B.蝕刻工藝主要用于去除多余的材料，對芯片的性能影響不大，可以采用簡單的方法進(jìn)行C.擴(kuò)散和離子注入工藝用于在半導(dǎo)體材料中形成特定的雜質(zhì)分布，從而控制芯片的電學(xué)性能，兩者效果相同D.封裝工藝不僅要保護(hù)芯片，還要保證芯片與外部電路的良好連接，對芯片的可靠性至關(guān)重要10、在環(huán)境工程中，污水處理是重要的研究領(lǐng)域。以下關(guān)于污水處理方法的選擇，說法合理的是：（）A.物理處理方法只能去除污水中的大顆粒雜質(zhì)，對溶解性污染物基本無效，因此應(yīng)盡量少用B.化學(xué)處理方法效果好，但成本高，且容易產(chǎn)生二次污染，一般作為輔助手段C.生物處理方法對各種污染物都有很好的去除效果，且運(yùn)行成本低，應(yīng)作為首選方法D.不同的污水處理方法各有優(yōu)缺點，應(yīng)根據(jù)污水的性質(zhì)、處理要求和經(jīng)濟(jì)條件綜合選擇11、在機(jī)械制造中，磨削加工是一種高精度的加工方法。關(guān)于磨削加工的特點和應(yīng)用，以下哪項描述是不準(zhǔn)確的？（）A.磨削可以獲得較高的尺寸精度和表面粗糙度B.磨削過程中會產(chǎn)生大量的熱量，需要良好的冷卻和潤滑C.磨削適用于加工各種硬度的材料，包括脆性材料D.磨削加工的效率很高，可以用于大批量生產(chǎn)12、在航空航天工程中，飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮多種因素。以下關(guān)于飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點，正確的是：（）A.為了減輕重量，應(yīng)盡量減少結(jié)構(gòu)材料的使用，即使降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也在所不惜B.飛行器的外形設(shè)計主要考慮美觀，對飛行性能的影響不大C.要考慮飛行過程中的氣動載荷、溫度變化和振動等因素，保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性D.飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計不需要考慮制造工藝和成本，只要性能優(yōu)越就行13、在汽車工程中，對于新能源汽車的動力系統(tǒng)設(shè)計，以下哪種技術(shù)路線具有較大的發(fā)展?jié)摿?？（）A.純電動汽車，依靠電池供電B.混合動力汽車，結(jié)合燃油和電動驅(qū)動C.氫燃料電池汽車，以氫氣為燃料產(chǎn)生電能D.天然氣汽車，使用壓縮天然氣作為燃料14、在通信工程中，搭建一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇，以下說法合理的是（）A.不考慮應(yīng)用場景和節(jié)點分布，隨意選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)B.應(yīng)根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的范圍、節(jié)點數(shù)量、通信距離、數(shù)據(jù)流量、能耗要求等因素，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如星型、樹型、網(wǎng)狀等，并配置相應(yīng)的路由協(xié)議和通信協(xié)議，以保證網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、可靠性和能效C.選擇最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以提高網(wǎng)絡(luò)性能D.只使用簡單的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不考慮實際需求15、在航空工程中，飛機(jī)的飛行控制系統(tǒng)對于保證飛行安全和操縱性能至關(guān)重要。以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)傳感器作用的描述，正確的是：（）A.傳感器主要用于測量飛機(jī)的速度和高度，對姿態(tài)控制作用不大B.傳感器的數(shù)據(jù)僅用于飛行員的參考，不參與飛行控制的自動調(diào)節(jié)C.傳感器能夠?qū)崟r感知飛機(jī)的姿態(tài)、速度、高度等參數(shù)，為飛行控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的輸入信息D.飛行控制系統(tǒng)可以不依賴傳感器工作，依靠飛行員的經(jīng)驗進(jìn)行操縱二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在農(nóng)業(yè)工程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的重要手段。請全面論述農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類，如拖拉機(jī)、收割機(jī)、播種機(jī)等，并分析農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題以及未來的發(fā)展方向。2、（本題5分）在新能源領(lǐng)域，解釋太陽能光伏發(fā)電的原理和系統(tǒng)組成。分析影響光伏發(fā)電效率的因素，并提出提高效率的方法。3、（本題5分）在化工工程中，化工過程的安全管理是至關(guān)重要的。請深入探討化工過程中可能存在的安全風(fēng)險，如火災(zāi)、爆炸、中毒等。分析安全風(fēng)險的評估方法和防范措施，如工藝改進(jìn)、安全設(shè)施設(shè)置、應(yīng)急預(yù)案制定等。研究如何建立完善的化工過程安全管理體系，確保生產(chǎn)過程的安全可靠。4、（本題5分）石油工程中，油藏數(shù)值模擬是油田開發(fā)的重要手段。請詳細(xì)說明油藏數(shù)值模擬的基本原理和方法，包括建立數(shù)學(xué)模型、網(wǎng)格劃分、參數(shù)擬合等，同時分析油藏數(shù)值模擬在油田開發(fā)方案優(yōu)化中的作用和局限性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個圓柱形的壓力容器，內(nèi)徑為1000毫米，設(shè)計壓力為2MPa，材料的許用應(yīng)力為150MPa。計算容器的壁厚。2、（本題5分）在一個暖通空調(diào)系統(tǒng)中，需要對一個房間進(jìn)行制冷負(fù)荷計算。房間面積為30平方米，層高為3米，外墻傳熱系數(shù)為1.5W/(m2·K)，外窗傳熱系數(shù)為3.0W/(m2·K)，人員散熱量為100W/人，設(shè)備散熱量為500W，照明散熱量為200W。室內(nèi)設(shè)計溫度為26℃，室外計算溫度為35℃。計算房間的冷負(fù)荷，并選擇合適的空調(diào)設(shè)備。3、（本題5分）某水利渠道的橫斷面為梯形，底寬1m，邊坡系數(shù)為1.5，水深1.2m，糙率為0.025，底坡為0.001。計算渠道的流量。4、（本題5分）在一個機(jī)械傳動系統(tǒng)中，主動輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min，從動輪轉(zhuǎn)速n2=320r/min，傳動比i=3。若主動輪的直徑D1=150mm，計算從動輪的直徑D2以及中心距a。5、（本題5分）在一個機(jī)械加工車間，要生產(chǎn)一批軸類零件。已知軸的直徑設(shè)計要求為50mm，公差為±0.05mm。現(xiàn)隨機(jī)抽取10個零件進(jìn)行測量，其直徑分別為49.98mm、50.02mm、49.95mm、50.05mm、50.00mm、49.96mm、50.03mm、49.97mm、50.01mm、49.99mm。計算這批零件的平均直徑、標(biāo)準(zhǔn)差，并判斷其尺寸是否在公差范圍內(nèi)。四、作圖題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個船舶的推進(jìn)系統(tǒng)原理圖，已知船舶的類型、主機(jī)功率和航速要求，包括主機(jī)、傳動軸、螺旋槳、離合器等部件，并標(biāo)注出各部分的技術(shù)參數(shù)和傳動效率。2、（本題10分）已知一傳動軸的結(jié)構(gòu)，由軸頭、軸身和軸頸組成。軸頭直徑為60mm，軸身直徑為50mm