天津大学硕士研究生招生复试专业知识测试试题-机制、机电、机设专业综合考试与实验(实践)能力测试

PAGE第2页，共6页 注意事项：本试卷共4个部分：机械制造技术基础、机械控制工程、现代设计方法、CAD/CAM，考生可任选3部分进行解答，4部分都答者按前3部分记分，满分66分。科目机械制造技术基础机械控制工程现代设计方法CAD/CAM专业综合笔试总分得分阅卷人《机械制造技术基础》部分（22分）一、单项选择题（在备选的四个答案中选择一个正确的，将其编号填入括号内，每小题1分，共5分）1.安排加工顺序的原则之一是（A）。A.先面后孔B.先孔后面C.孔、面结合D.孔、面分离2.基准重合原则系指使用(D)基准作为定位基准。A.工序B.装配C.测量D.设计3.工序是指工人在（B）对一个（或一组）工件连续完成的加工工作。A.同一时间B.一个工作地点C.相同或不同时间D.相同或不同工作地点4.装配尺寸链的建立应遵循（A）原则。A.一件一环B.一件多环C.多件一环D.多件少环5.通常装配尺寸链的封闭环是（C）。A.装配间隙B.装配尺寸C.装配的精度要求D.调节垫片厚度尺寸二、填空题（每空1分，共5分）1.离散型生产是指其生产的产品由离散的、相互联系的零部件组装而成，最终产品具有直接使用价值。2.机床动刚度是衡量机床抗震性的主要指标。3.在机床夹具中，组合夹具是由一套预先制造好的标准元件组合而成。4.加工原理误差是指采用了近似的成型运动或近似的刀具轮廓进行加工所产生的加工误差。5.人工热电偶是利用预先经过标定的互相绝缘的两种材料的金属丝。三、分析计算题（12分）1、定位误差的来源有哪几个方面？说明计算定位误差的一般方法。（5分）答：由于工件定位表面或夹具定位元件制作不准确引起的定位误差（基准位置误差）和由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位误差（基准不重合误差）。计算定位误差的一般方法：首先要找出工序尺寸的工序基准，然后求其在工序尺寸方向上的最大变动量2、下图a所示工件上加工键槽，要求保证尺寸和对称度0.03，按照b图中的定位方案，分别计算定位误差。（7分）对于尺寸mm；（基准位置误差）mm（基准不重合误差）mm对于对称度0.03，mm。《机械控制工程》部分（22分）一、设反馈系统的开环传递函数为，试求：1．系统的频率特性及特征点；（7分）2．绘制系统的频率特性图；（5分）3．分析不同K值时系统的稳定性；（5分）4．确定当K=0.75时系统的幅值裕量.（5分）解：系统的开环频率特性为系统由一个比例环节、一个积分环节和两个惯性环节组成。实频特性和虚频特性分别为：（2分）幅频特性和相频特性分别为：计算曲线的起点和终点：当时，，；，当时，，；，（3分）计算曲线与坐标轴的交点：令，得唯一解，表明系统的极坐标曲线与虚轴只交于坐标原点。再令，即可求出曲线与负实轴角度处的相位穿越频率将代入实部，可得因此，系统极坐标曲线与实轴的交点是点和坐标原点。（2分）根据以上计算结果可以大致地给出系统开环幅相频特性曲线（Nyquist图），如下图所示。ωω=∞-1.5K-K/3ImReω=0ω0系统在低频段的渐近线是过实轴上的点，且平行于虚轴的直线；在高频段内的系统幅相频特性曲线是在第=3\*ROMANIII象限内逆虚轴分析趋于坐标原点。（5分）【3】根据尼氏图，可讨论不同K值时系统对稳定性的影响（也可采用代数稳定性判据进行）：当，，即时，曲线不包围点，系统稳定；（2分）当，，即时，曲线过点，系统临界稳定；（1分）当，，即时，曲线包围点，系统不稳定.（2分）【4】求幅值裕量，根据定义，或（3分）当单位以dB表示表示时，（2分）又解：也可绘制系统Bode图，并根据Bode图计算以上结果，步骤同上。《现代设计方法》部分（22分）一、填空：（每小题1分，共5分）1、产品设计进程一般可分为、、和四个阶段。2、优化设计中应用黄金分割法进行一维搜索，已知区间[a,b]，其两个中间插入点x1=___________，x2=____________。3、无约束优化问题的极值条件，其必要条件是，充分条件是。4、指数分布的累积失效概率分布函数。5、空间问题在一定条件下可以近似地简化为平面问题，重力坝的受力分析就可当作平面问题来处理。二、选择题（每小题1分，共5分）1、在有限元分析中，划分单元时，在应力变化大的区域应该（）A.单元数量应多一些，单元尺寸小一些B.单元数量应少一些，单元尺寸大一些C.单元数量应多一些，单元尺寸大一些D.单元尺寸和数量随便确定2、单元的位移模式指的是()。A.近似地描述单元内任一点的位移B.精确地描述单元内任一点的位移C.近似地描述弹性体内任一点的位移D.精确地描述弹性体内任一点的位移3、下面关于梯度法的一些说法，正确的是()。A.需要求一阶偏导数B.梯度法开始时的步长很大，越接近极小点时的步长越小C.从第二轮迭代开始，需要求共轭方向D.梯度法开始时的步长很小，接近极小点时的步长很大4、两个相互独立的向量P、Q，如满足，A为正定矩阵，则称P、Q关于A（）。A.平行 B.共轭 C.正交 D.相交5、根据强度—应力干涉理论，可以判定，当强度均值μr大于应力均值μs时，则零件可靠度R的值（）A．小于0.5 B．等于0.5 C．大于0.5 D．等于1三、问答题：试述浴盆曲线的失效规律和失效机理。（6分）四、计算题：构造外点惩罚函数法求解约束优化问题 的惩罚函数，并对原理予以简单说明。（6分）《CAD/CAM》部分（22分）一、填空题（每空1分，共4分）1、CAD/CAM系统中的图形变换有平移变换，变换和变换等。2、CAD/CAM系统标准数据交换格式可以是、等。二、单项选择题(每小题2分，共8分)1、下列描述中属于CAE的是（A）强度和刚度计算（B）数控编程2、COONS曲面和NURBS曲面的数学表达是相同的（A）正确（B）