2025年大学大三（车辆工程）城市轨道交通车辆设计专项测试试题及答案

2025年大学大三（车辆工程）城市轨道交通车辆设计专项测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.城市轨道交通车辆的转向架设计中，最重要的性能指标是（）A.运行速度B.承载能力C.平稳性D.制动性能2.以下哪种材料常用于城市轨道交通车辆的车体制造，以减轻自重并保证强度（）A.铝合金B.不锈钢C.碳钢D.玻璃钢3.城市轨道交通车辆的车门系统，通常采用的驱动方式是（）A.电动B.气动C.液压D.手动4.车辆电气系统中，控制列车启动、加速、减速和停车的核心部件是（）A.牵引逆变器B.牵引电机C.列车控制单元（TCU）D.蓄电池5.城市轨道交通车辆的空调系统设计，需要重点考虑的因素不包括（）A.车内空气循环B.节能C.噪音控制D.外观造型6.车辆的制动系统中，能够实现快速制动且制动力稳定的是（）A.空气制动B.电制动C.磁轨制动D.弹簧制动7.城市轨道交通车辆的受电弓设计，其工作高度范围一般是（）A.3-5mB.5-10mC.10-15mD.15-20m8.车辆的走行部中，连接轮对和构架的部件是（）A.轴箱B.弹簧悬挂装置C.制动装置D.牵引装置9.城市轨道交通车辆的内饰设计，首先要考虑的原则是（）A.美观性B.舒适性C.安全性D.功能性10.车辆的通风系统设计，主要目的是（）A.调节车内温度B.排出异味C.保证车内空气清新D.降低能耗第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填写正确答案。1.城市轨道交通车辆的车体结构形式主要有______和______两种。2.车辆转向架的主要组成部分包括轮对、轴箱、______、______和基础制动装置等。3.城市轨道交通车辆的供电方式主要有______和______。4.车辆的空调系统主要由______、______、空气处理装置和通风系统等组成。5.城市轨道交通车辆的制动方式可分为______和______两大类。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述城市轨道交通车辆车体轻量化设计的意义及常用方法。2.说明车辆转向架的作用。3.城市轨道交通车辆的电气系统包括哪些主要部分？4.简述车辆车门系统的功能要求。四、材料分析题（共20分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：某城市轨道交通车辆在运行过程中出现了异常振动现象。经过检查发现，转向架的弹簧悬挂装置出现了部分部件磨损严重的情况。已知该车辆采用的是二系悬挂弹簧装置，包括空气弹簧和橡胶弹簧。空气弹簧主要起到缓冲和支撑车体的作用，橡胶弹簧则用于辅助增强悬挂性能。1.请分析弹簧悬挂装置部件磨损严重可能导致的后果。（8分）2.针对弹簧悬挂装置部件磨损问题提出改进措施。（12分）五、设计论述题（共20分）答题要求：请论述城市轨道交通车辆某一系统（如制动系统、电气系统等）的设计要点及发展趋势。请详细阐述该系统在保证车辆安全运行、提高性能、降低能耗等方面的关键设计因素，以及未来可能的技术发展方向。答案1.C2.A3.B4.C5.D6.B7.B8.A9.C10.C二、1.整体承载结构、底架承载结构2.构架、弹簧悬挂装置3.接触网供电、第三轨供电4.制冷系统、制热系统5.电制动、空气制动三、1.意义：减轻车辆自重，降低能耗，提高车辆的加速性能和制动性能，延长车辆使用寿命等。常用方法：采用轻量化材料，如铝合金、不锈钢等；优化车体结构设计，采用合理的截面形状和连接方式等。2.作用：支撑车体重量；传递牵引力和制动力；缓和车辆运行时的冲击和振动，提高车辆运行的平稳性和舒适性；保证车辆顺利通过曲线。3.主要部分：牵引供电系统、高压电器设备、牵引逆变器、牵引电机、列车控制单元（TCU）、辅助供电系统、车内电气设备等。4.功能要求：具有足够的强度和刚度，保证车门的正常开关和密封性能；开关动作灵活、可靠，响应速度快；具备良好的隔音、隔热性能；具有故障诊断和报警功能；能够与列车控制系统协同工作，实现安全互锁等。四、1.可能导致的后果：车辆运行平稳性下降，乘客乘坐舒适性降低；加剧轮对和轨道的磨损，缩短车辆和轨道的使用寿命；影响车辆的动力学性能，增加运行安全风险，如可能导致车辆蛇行运动加剧等。2.改进措施：定期对弹簧悬挂装置进行检查和维护，及时更换磨损严重的部件；优化空气弹簧和橡胶弹簧的设计参数，提高其耐久性；加强对车辆运行状态的监测，通过传感器实时监测弹簧悬挂装置的工作情况，提前发现潜在问题；研究采用新型材料或结构的弹簧悬挂装置，提高其性能和可靠性。五、以制动系统为例。设计要点：要具备可靠的制动力，满足不同工况下的制动需求；制动方式应多样化，包括电制动和空气制动协调配合，以提高制动效率和安全性；制动系统的响应速度要快，能够及时准确地执行制动指令；具备良好的散热性能，防止制动部件过热影响性能；要与车辆的其他系