电工电子期末复习2

1、机械系统设计一，填空题（每空1分，共30分）1、整体性，相关性，目的性，环境适应性2、技术性能、经济指标和外观造型3、计划，外部系统设计，内部系统设计，制造销售4、载荷 5、载荷时间历程6、编谱 7、等效法 8、柴油机 9、工作循环图10、传动系统 11、电力传动 12、液力传动 13、操纵系统14、拨叉 15、机械系统的干扰，操作者的干扰，自然环境的影响16、视野 17、经典控制理论 18、功能原理设计，结构总体设计19. 声压二，选择题（每题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，名词解释（共10分）1、研究给定的设计任务，构思实

2、现功能的原理和方法，选择工艺原理，确定技术过程，引进技术系统，分析结构布局，拟定设计方案并进行设计方案评价，确定能实现预定设计目标的最佳方案。2、为模拟人耳听觉对不同频率的声音有不同灵敏度的特性，在噪声测试仪内设计的一种特殊的滤波器。3、根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求，从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入-输出之间的转换，得到相应的解决方法，从而推求出“黑箱”的功能结构，使“黑箱”逐渐变成“灰箱”、“白箱”的一种方法。4、超速现象是指当一条传动路线工作时，另一条不工作的传动路线出现传动件高速空转的现象，这种现象在两对齿轮传动比悬殊时更严重。四，简答题（共25分）1机械系统设计

3、的基本原则包括：需求原则，信息原则，系统原则，优化、效益原则。2、答：执行系统是直接完成系统预期工作任务的部分，有执行构件和与之相连的执行机构组成。执行构件是执行系统中直接完成工作任务的的零部件，或是与作业对象直接接触并携带完成一定的动作，或是在作业对象上完成一定的动作。执行构件是执行机构中的一个或几个构件，采用不同的执行机构驱动，传递和变换运动与动力，即把传动系统传递过来的运动与动力进行必要的变换，满足执行构件的要求。 实现的各种功能有：夹紧，搬运，运输，分度与转位，检测，施力，完成工艺性复杂动作。3、答：传动系统通常由变速装置、起停和换向装置，制动装置及安全保护装置等几个基本部分组成。传动

4、系统是机械系统的组成部分，其功能是连接动力机与执行机构，并把动力机的运动和动力经适当变换，以满足执行机构的作业要求。机械系统中有级变速常用的变速方式有塔轮传动，滑移齿轮传动，折回机构传动，背轮机构传动，离合器变速传动，交换齿轮变速传动。4. 经典控制理论是基于传递函数对系统的数学描述（输入输出描述），以根轨迹法和频率法为研究方法，目的在于研究系统的稳定性以及在给定输入和给定指标情况下的系统综合。现代控制理论是针对多变量系统、非线性系统、时变系统、大系统以及智能控制系统，基于状态空间分析法对系统的状态进行分析和综合，能方便地利用数字计算机进行运算和求解。包括：系统辨识、最优控制、最优估计（最佳滤

5、波）。五、计算题（15分）特种加工一 填空题1. 脉冲宽度 2. 磨料在超声振动作用下的机械撞击和抛磨 液压冲击 空化现象3. 石墨4. 放电间隙的大小 工具电极的损耗5. 穿孔成形加工 线切割加工6. 多电极更换法7. 圆锥形8. 光学系统9. 浓差极化 阳极 电化学极化 阴极10. 离子溅射 离子注入11. 钝化处理 浓差极化二 选择题1. D2. A3. C4. A5. A6. C7. C8. A9. C10. D11. D12. D13. B14. C15. A16. AD17. ABD18. CD19. ABCD20. ACD三 判断题1. X2. T3. T4. X5. T6. X

6、7. X8. T9. X10. T四 编程题AB段：B4B2B40000 GxL1BC段：BBB20000GxL1 CD段：B0B20000B20000GySR1DE段：BBB30000 GyL4EF段：BBB80000 GxL3FA段：BBB30000GyL2五 计算题解：设100%，vlh/t 40/104 mm/min Ii AAvl /()30804/（2.22100%）4324 A若电源最大容量为3000A，则改用的最大进给速度为vli12.223000/(3080)= 2.775 mm/min此时需加工时间th/ vl40/2.77514.41 min六 简答题1、答：电火花加工原

7、理：电火花加工是通过工件和工具电极相互靠近时极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温，使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属腐蚀下来，达到按要求改变材料的形状和尺寸的加工工艺。火花放电过程大致可分为如下四个阶段：极间介质的电离、击穿，形成放电通道。介质热分解、电极材料融化、气化，热膨胀。电极材料的抛出。极间介质的消电离。2、(1)极性效应；在电火花加工中，相同材料（如用钢电极加工钢）两电极的腐蚀量是不同的。其中一个电极比另一个电极蚀除量大，这种现象叫做极性效应。（2）充分利用极性效应：在窄脉冲宽度加工时，电子对正极的轰击作用大于正离子对负极的轰击作用，正极的电蚀量大于负极的电蚀量，此时

8、应采用正极性加工；在宽脉冲宽度加工时，正离子对负极的轰击作用大于电子对正极的轰击作用，负极的电蚀量大于正极的电蚀量，此时，应采用负极性加工。最大限度地提高工件的蚀除量，降低工具电极的损耗。3、答：激光加工是利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应下产生高温熔融，来加工各种材料；（2分）激光加工时，把光束聚集在工件的表面上，由于区域小、亮度高，其焦点处的功率密度极高，温度可以达到一万多度；在此高温下，可以在瞬间熔化和蒸发任何坚硬的材料，并产生很强的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去除。（4分）4、答：当两铜片接上约10v的直流电流并插入CuCl2的水溶液时，即形成通路，在金属片和溶液

9、的界面上，必定会产生电化学反应，溶液中的Cu+2移向阴极，在阴极上析出为铜；同时，在阳极上的Cu原子因失去电子而成为Cu+2，进入溶液；这便是电解(电镀)液中的电化学反应；（4分） 这种以电化学反应为基础，对金属进行加工（阳极溶解、阴极沉积）的方法称为电化学加工；（2分）现代设计方法一、15分1、设计产品，人-机-环境 2、对称性、奇异性 3、边界约束、性能约束、不等式约束、等式约束 4、搜索方向、步长因子、收敛准则 5、目标函数值准则、梯度准则 6、学习、记忆 7、可靠性预计、可靠性指标分配二、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）结构离散化：建立单元和整体坐标系，对单元节点进行合理编号。 2）确定单元位移模式：即将单元中任意一点的位移近似的表示为该单元节点位移的函数。 3）单元特性分析：建立单元刚度矩阵 4）整体分析：建立整体刚度矩阵 5）输出结果分析2、3、可靠性是指在规定的时间内，产品或系统无故障的完成其设计要求及功能的可能性。可靠性工程中常用概念有可靠度、故障率、平均寿命等。4、惩罚函数法是将目标函数和约束条件构造成一个新的目标函数，将约束最优化问题转化为无约束最优化问题，然后利用各种有效的无约束最优化解法求解而得到约束最优化的近似解。内点法的特点：1初始点必须为严格内点；

11、2不适于具有等式约束的数学模型；3迭代过程中各个点均为可行设计方案；4一般收敛较慢；5初始罚因子要选择得当；6罚因子为递减，递减率c有0c1 。四、计算题40分1、（6分）2、（8分） 3、（10分）解：事件M1发生的概率为：P（M1）= P(X1)P(X2) = 0.04 0.02 = 0.0008顶事件发生的概率为：P(Top) = 1 ( 1 0.0008) (1 0.01) = 0.010792系统的可靠度为：Rs = 1 P(Top) = 1 0.010792 = 0.9892084、（16分）机械优化设计一、20分1、设计变量 目标函数 约束条件 2、 建立搜索方向 计算最佳步长因

12、子 3、有约束 无约束 4、 5、点距准则、目标函数值准则、梯度准则 6、负梯度 梯度法 慢7、海赛矩阵正定 8、-2.36 109、由小到大趋于无穷二、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、对于约束优化问题 若、都为凸函数，则称此问题为凸规划。b、满足所有约束条件的设计点，它在设计空间中的活动范围称作可行域。2、黄金分割法也称0.618法，是通过对黄金分割点函数值的计算和比较，将初始区间逐次进行缩小，直到满足给定的精度要求，即求得一维极小点的近似解 。3、梯度法的基本原理是搜索沿负梯度方向进行，其特点是搜索路线呈“之”字型的锯齿路线，从全局寻优过程看速度并不快。4、1）内点惩罚函数法是将新目标函数定义于可行域内，序列迭代点在可行域内逐步逼近约束边界上的最优点。内点法只能用来求解具有不等式约束的优化问题。 内点惩罚函数法的惩罚因子是由大到小，且趋近于0的数列。相邻两次迭代的惩在可行域之外，序列迭代点从可行域之外逐渐逼近约束边界上的最优点。外点法可以用来求解含不等式和等式约束的优化问题。外点惩罚函数法的惩罚因子，它是由小到大，且趋近于的数列。惩罚因子按下式递增，式中为惩罚因子的递增系数，通常取四、计算题38分1、2、解：把