东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 现代设计方法 X 试 卷（作业考核 线上2） B 卷（共 4 页） 总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 得分 一．选择题 （可多选，各2分，共20分） 1. 以下关于设计的概
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东大22年3月考试《现代设计方法X》考核作业[答案]答案
东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
现代设计方法 X 试 卷（作业考核 线上2） B 卷（共 4 页）
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分
一．选择题 （可多选，各2分，共20分）
1. 以下关于设计的概念正确的是（ ）。
A) 设计是从思维到实现的过程。 B) 设计是一种思维活动。
C) 设计就是创造性的劳动。 D) 设计可以提供人们所需求的产品。
2. 机械设计的一般程序，应该是（ ）。
A) 设计规划、技术设计、方案设计、施工设计
B) 技术设计、设计规划、方案设计、施工设计
C) 设计规划、方案设计、技术设计、施工设计
D）设计规划、方案设计、施工设计、技术设计
3. 功能分解的结果有两种表达方式，其中，（ ）在形式上比较简单、直观，可以清晰地表达各分功能的层次关系，而（ ）则能够更充分地表达各分功能之间的相互配合关系。
A) 功能结构图 B) 功能树
C) 功能元 D）核心功能
4. 布置传动系统时，一般把转变运动形式的机构（如凸轮机构、连杆机构等）布置在传动链的（ ），与执行机构靠近，这样安排可使传动链简单，且可减小传动系统的惯性冲击。
A) 低速端 B) 高速端
5. 室内工作的机械选择（ ）作为动力机不太合适。
A）电动机 B）内燃机
C）液压马达 D）气动马达
6. 执行系统中直接完成工作任务的零部件是（ ）。
A. 执行构件 B. 执行机构
7. 考虑力流的合理性时，以下的结构设计中（ ）比较好。
A) B)
8. 平面应力问题的几何和受力特点是（ ）。
A) 薄板问题、应力是平面的。 B) 薄板问题、应变是平面的。
C) 坝体问题、应力是平面的。 D) 坝体问题、应变是平面的。
9. 设计问题中所要追求的最优指标与需要确定的参数之间的函数关系称为（ ）。
A) 目标函数 B) 设计变量 C) 约束条件
10. 可靠度R(t)与不可靠度F(t)之间的关系通常是（ ）
A) R(t)·F(t) = 1
B) R(t) – F(t) = 1
C) R(t) + F(t) = 1
二．判断题：（正确：T；错误：F，各2分，共20分）
1. 一个机械系统通常由动力系统、执行系统、传动系统、操纵控制系统、架体支撑系统几部分组成。（ ）
2. 机械系统方案设计中的关键内容是总体布局和参数计算。（ ）
3. 利用对未知系统的外部观测，分析该系统与环境之间的输入和输出，通过输入和输出的转换关系确定系统的功能、特性所需具备的工作原理与内部结构，这种方法称为黑箱法。（ ）
4. 同一机械系统中，不同执行机构的工作循环周期必须相同。（ ）
5. 常用的平面单元中，三角形单元采用双线性位移模式，计算精度差；矩形单元采用线性位移模式，计算精度高。（ ）
6. 应用有限元法求解复杂的实际问题，得到的不是精确解。（ ）
7. 在建立优化设计的数学模型时，其不等式约束的个数u必须小于设计变量的维数 。（ ）
8. 设计可行域指设计空间中满足所有等式约束条件的空间。（ ）
9. 可修复产品的平均寿命用MTTF表示。（ ）
10. 设由n个部件组成的系统，其中任一部件不发生故障，系统即正常工作，这样的系统称为串联系统。（ ）
三．简答题（各6分，共36分）
1. 机械系统具有哪些基本特性？
2. 试论述机械系统总体方案设计的概念、基本内容和一般过程。
3. 详细说明机械结构设计应遵循的三项基本原则。
4. 对机械系统的总体布局有哪些基本要求？
5. 对有限元计算模型的简化应注意哪些方面？
6．说明可靠性的定义及其基本含义。
四、欲用薄板制造一个体积为6m3的封闭货箱，设货箱的长、宽、高分别为a、b、h，要求其长度a不小于3m。为确定长、宽、高，试以质量最轻为目标，建立优化设计的数学模型。（12分）
五、某设备的失效率 /h，求其平均寿命，中位寿命和可靠度为0.95的可靠寿命。（12分）
东大22年3月考试《现代设计方法X》考核作业[答案]历年参考题目如下：
东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
现代设计方法X 试 卷（作业考核 线上2） A 卷（共 4 页）
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分
一．选择题 （可多选，各2分，共20分）
1. 以下关于设计的概念正确的是（ ）。
A) 设计是从思维到实现的过程。B) 设计是一种思维活动。
C) 设计就是创造性的劳动。 D) 设计可以提供人们所需求的产品。
2. 机械设计的一般程序，应该是（ ）。
A) 设计规划、技术设计、方案设计、施工设计
B) 技术设计、设计规划、方案设计、施工设计
C) 设计规划、方案设计、技术设计、施工设计
D）设计规划、方案设计、施工设计、技术设计
3. 功能分解的结果有两种表达方式，其中，（ ）在形式上比较简单、直观，可以清晰地表达各分功能的层次关系，而（ ）则能够更充分地表达各分功能之间的相互配合关系。
A) 功能结构图 B) 功能树
C) 功能元 D）核心功能
4. 布置传动系统时，一般把转变运动形式的机构（如凸轮机构、连杆机构等）布置在传动链的（ ），与执行机构靠近，这样安排可使传动链简单，且可减小传动系统的惯性冲击。
A) 低速端 B) 高速端
5. 室内工作的机械选择（ ）作为动力机不太合适。
A）电动机 B）内燃机
C）液压马达 D）气动马达
6. 执行系统中直接完成工作任务的零部件是（ ）。
A. 执行构件 B. 执行机构
7. 考虑力流的合理性时，以下的结构设计中（ ）比较好。
A) B)
8. 平面应力问题的几何和受力特点是（ ）。
A) 薄板问题、应力是平面的。 B) 薄板问题、应变是平面的。
C) 坝体问题、应力是平面的。 D) 坝体问题、应变是平面的。
9. 设计问题中所要追求的最优指标与需要确定的参数之间的函数关系称为（ ）。
A) 目标函数 B) 设计变量 C) 约束条件
10. 可靠度R(t)与不可靠度F(t)之间的关系通常是（ ）
A) R(t)·F(t) = 1 B) R(t) – F(t) = 1 C) R(t) + F(t) = 1
二．判断题：（正确：T；错误：F，各2分，共20分）
1. 一个机械系统通常由动力系统、执行系统、传动系统、操纵控制系统、架体支撑系统几部分组成。（ ）
2. 机械系统方案设计中的关键内容是总体布局和参数计算。（ ）
3. 利用对未知系统的外部观测，分析该系统与环境之间的输入和输出，通过输入和输出的转换关系确定系统的功能、特性所需具备的工作原理与内部结构，这种方法称为黑箱法。（ ）
4.同一机械系统中，不同执行机构的工作循环周期必须相同。（ ）
5. 常用的平面单元中，三角形单元采用双线性位移模式，计算精度差；矩形单元采用线性位移模式，计算精度高。（ ）
6. 应用有限元法求解复杂的实际问题，得到的不是精确解。（ ）
7. 在建立优化设计的数学模型时，其不等式约束的个数u必须小于设计变量的维数。（ ）
8. 设计可行域指设计空间中满足所有等式约束条件的空间。（ ）
9. 可修复产品的平均寿命用MTTF表示。（ ）
10. 设由n个部件组成的系统，其中任一部件不发生故障，系统即正常工作，这样的系统称为串联系统。（ ）
三．简答题（各6分，共36分）
1. 机械系统具有哪些基本特性？
2. 试论述机械系统总体方案设计的概念、基本内容和一般过程。
3. 详细说明机械结构设计应遵循的三项基本原则。
4. 对机械系统的总体布局有哪些基本要求？
5. 对有限元计算模型的简化应注意哪些方面？
6．常用的产品可靠性指标有哪些？
四、某厂生产一个容积为8000cm3的平底、无盖的圆柱形容器，要求设计此容器消耗原材料最少。试写出这一优化问题的数学模型。（12分）
五、 已知某零件的寿命服从指数分布，平均寿命5000小时，试求该零件使用100小时和1000小时的可靠度。（12分）
