西南大学18级机械类《机械工程概论》期末试题及答案

西南大学

网络与继续教育学院课程代码：

0934

学年学季：20181多项选择题1、

力的三要素是指

。

E.作用点

j.方向

单位

大小

2、

材料的使用性能包括

。

H.工艺性能

力学性能

化学性能

物理性能

3、

根据加热条件和特点以及工艺效果和目的，金属热处理分为

。

化学热处理

渗碳处理

整体热处理

表面热处理

4、

新能源材料主要包括

等。

锂离子电池材料

砷化镓

燃料电池材料

镍氢电池材料

5、

特种加工是以

等来实现对零件材料的加工。

F.化学能

光能

电能

机械能6、

虚拟制造的关键技术包括

。

虚拟现实技术

建模技术

综合技术

仿真技术

7、

高速加工的关键技术包括

等。

A.建模技术

C.高速CNC控制系统

高速主轴系统

快速进给系统

8、

超精密加工设备应满足的要求有

等。

G.高利用率

高精度

高刚度

高稳定性

9、机械按用途可分为

等。

动力机械

加工机械

运输机械

包装机械10、机电一体化共性关键技术主要有

等。

机械设计与制造技术

计算机与信息处理技术

自动控制技术

网络技术11、刚体的运动形式有

。

平行移动

定轴转动

平面运动

复合运动12、无机非金属材料包括

等。

陶瓷

玻璃

水泥

塑料13、加工机械包括

。

D.林业机械

各类加工机床

发电机

农业机械

判断题14、软磁材料的种类主要有铁硅系软磁材料、铁镍合金、软磁铁氧体材料、非晶软磁材料和纳米晶软磁材料等。

A.√

B.×15、

常用的硬磁材料主要有金属永磁材料、铁氧体永磁材料、铁镍合金。A.√B.×

16、成形加工可分为热加工和冷加工两类。A.√

B.×17、金属冶炼方法分为火法冶金、湿法冶金和电冶金。A.√

B.×18、化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、碳氮共渗、表面淬火等。A.√B.×

19、粉末冶金是通过制取粉末材料、并以粉末为原料用成形烧结法制造出材料与制品。A.√

B.×20、表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于本体材料性能的表面功能薄层。A.√

B.×21、实际偏差是实际尺寸减去极限尺寸所得的代数差。A.√B.×

22、游标卡尺可以直接测量工件的外径、内径、长度和深度尺寸。A.√

B.×23、现代设计方法将设计对象置于“人-机-环境”大系统中，处理问题时具有系统性和综合性。A.√

B.×24、计算机硬件系统包括计算机主机、外存储器、图形输入设备、图形输出设备、网络设备和系统软件。A.√B.×

25、ADAMS是世界上使用最为广泛的有限元软件。A.√B.×

26、对大多数机械工程中的部件，其运动时是作为刚体进行分析和处理的。A.√

B.×27、各种机器中经常用到的零件称为通用零件，如螺钉、螺母、轴、齿轮、连杆等。A.√B.×

28、加工精度包括尺寸精度、形状精度和表面粗糙度。A.√B.×

29、粉末冶金是通过制取粉末材料、并以粉末为原料用成形烧结法制造出材料与制品。A.√

B.×30、AutoCAD系统基本上是二维工程绘图软件，具有较强的绘图、编辑、尺寸标注以及方便用户二次开发的功能。A.√

B.×主观题31、液态成形工艺常用的成形方法有

、

。参考答案：

铸塑

射塑32、优化设计一般包括两部分内容：(1)

；(2)

。参考答案：

建立数学模型

采用适当的最优化方法求解数学模型

33、机械加工是操纵

对夹持在机床上的工件进行切削加工，可分为

、

、

、

、

等加工。参考答案：

机床

车削

铣削

刨削

钻削

磨削34、自动化制造系统有

和

。参考答案：

柔性制造系统

计算机集成制造系统35、精益生产以

为"上帝”、以"

”为中心、以"

”为手段。参考答案：

用户

人

精简36、并行工程力图使开发者从一开始就考虑到

中的

因素。参考答案：

产品全生命周期所有37、切削运动是指

，可分为

和

。参考答案：

加工时刀具与工件之间的相对运动

主运动

进给运动38、基本尺寸是

。参考答案：

设计时给定的尺寸39、一部完整的机器基本由

、

和

三部分组成，较复杂的机器还包括

。参考答案：原动机

工作机

传动装置

控制部分

40、机械设计的基本要求有

、

、

、

、

、

、

。参考答案：

功能性要求

可靠性要求

经济性要求

结构设计要求

安全和环保要求

工艺性及标准化、系列化、通用化要求

其他特殊要求。

41、简述计算机集成制造系统的组成。参考答案：

答

计算机集成制造系统由管理信息系统、工程设计集成系统、制造自动化系统和质量保证系统四个功能分系统，以及数据库和计算机网络两个支撑分系统组成。42、简述曲柄滑块机构中各构件的运动形式。参考答案：

答：曲柄的运动形式是定轴转动，连杆的运动形式是平面运动，滑块的运动形式是直线平行移动。43、什么是绿色制造？参考答案：答

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期内，对环境的影响(负面作用)为零或者极小，资源消耗尽可能小，并使企业经济效益和社会效益协调优化。44、什么是先进制造技术？先进制造技术可以概括为哪几方面的内容？请简述先进制造技术的核心和基础。参考答案：答：先进制造技术是在传统制造技术的基础上，以人为主体，以计算机为重要工具，不断吸收机械、光学、电子、信息(计算机和通信、控制理论、人工智能等)、材料、环保、生物以及现代系统管理等最新科技成果，涵盖产品生产的整个生命周期的各个环节的先进工程技术的总称。先进制造技术包括现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、先进制造模式和现代生产管理技术。先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础，任何高级的自动控制系统都无法取代先进制造工艺技术的作用。先进制造工艺技术是机械工艺不断变化和发展后形成的制造工艺技术，它包括常规工艺经优化后的工艺以及不断出现和发展的新型加工方法。主要的新型加工方法有：高速加工技术、快速原型制造技术、超精密加工技术、特种加工技术等。45、请论述机械设计过程的四个阶段。参考答案：答：机械设计过程可分为四个阶段：产品规划、方案设计、技术设计和施工设计。产品规划是根据需要提出所要设计的产品，在充分的调查研究、分析的基础上，明确提出新产品的功能、重量、强度、成本、安全和可靠性等要求，同时要建立设计时应满足的约束条件，最后制订出详细的设计任务书(或要求表)

。方案设计也称概念设计，实质是产品功能原理设计。通过对产品的功能分析和综合，建立功能结构，并通过寻求产品的工作原理将功能结构转化为具体的作用结构，给出系统的原理图，对产品的执行系统、原动系统、传动系统和测控系统等作出方案性设计。技术设计是根据原理方案进行机器及零部件的具体结构化设计，选择材料、拟定零件的形状和尺寸、确定具体参数等，并进行各种必要的性能计算，校核强度、安全性、成本和可靠性，最后画出部件的装配草图，形成完整的计算资料。为了提高产品的竞争力还需应用先进的设计理论和方法提高产品的价值(改善性能、降低成本)，进行产品的系列设计，使产品既实用又适应市场的需要。施工设计形成最终的制造信息，进行零件工作图和部件装配图的细节设计，对每一个零件提供详细的形状、尺寸、公差、表面质量、材料和热处理、表面处理等信息，完成全部生产图纸并编制设计说明书、工艺卡、使用说明书等技术文件。46、简述刚体的平行移动、定轴转动和平面运动的区别。参考答案：

答：刚体的平行移动是指刚体运动时，刚体上任一直线始终保持与其初始位置平行的运动，简称平移。刚体运动时，体内或其扩展部分，有一条直线始终保持静止，这种刚体运动称为定轴转动，简称转动。刚体运动时，其上任意一点到某一固定平面的距离始终保持不变，这种运动称为平面运动。47、什么是锻压？简述其特点及应用并指出常用的锻压方法。参考答案：答：锻压是利用外力(冲击力或静压力)使金属坯料产生局部或全部的塑性变形，获得所需尺寸、形状及性能的毛坯或零件的加工方法。锻压是锻造和冲压的总称，它是金属压力加工的主要方式。锻压可细化金属晶粒，改善内部组织，提高零件力学性能；材料利用率高；毛坯或零件的精度和生产率较高；但不能加工铸铁等脆性材料和形状复杂的毛坯。锻压加工在机械制造、军工、航空、轻工、家用电器等行业得到广泛应用。常用的锻压加工方法包括自由锻、模锻、冲压、挤压、轧制、拉拔等。48、请论述机电一体化系统的功能构成和结构要素。参考答案：答：机电一体化系统应具备主功能、动力功能、计测功能、控制功能和构造功能。主功能是实现系统目的功能所必须的功能，主要是对输入物质、能量、信息进行变换、传递和储存。动力功能是向系统提供动力，使系统得以正常运行。计测功能和控制功能是采集系统内部和外部信息，经交换、运算、输出指令，对整个系统进行控制，实施目的功能。构造功能是将各要素组合起来，进行空间配置，形成一个有机的统一整体。一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本要素：机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信息处理单元及接口。各要素和环节之间通过接口相联系。机械本体基本上是原机械产品的机械结构部分，是构成系统的最基本要素。动力部分为产品提供能量和动力功能去驱动执行机构，以电能为主。计算机系统用来进行数值分析、数值计算、数据信息处理，并发出各种控制指令，还包括输入输出设备、外存储器和显示器等。传感器部分将产品的状态检测出来并送入计算机，进行状态显示或反馈控制。执行机构用来完成各种动作，工作方式有液压、气动和电动三种。49、简述构件和零件的关系。参考答案：构件是指组成机构的各个相对运动的实物，零件是机构中不可拆分的制造单元。

构件可以是单一的零件，也可以是几个零件组成的刚性连接体。

50、杆件变形的四种基本形式是什么？并简述它们的受力和变形特点。参考答案：答：杆件变形的基本形式有拉伸或压缩变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形。拉伸或压缩变形的受力特点是杆件上外力(或外力合力)的作用线与杆的轴线重合(不是平行)，变形特点是杆件沿着轴线方向伸长或缩短，同时，伴随着横截面方向的相应减小和增大。剪切变形的受力特点是作用在构件两侧面上的外力合力大小相等、方向相反且作用线相距很近，变形特点是构件沿两力作用线之间的某一截面产生相对错动或错动趋势。扭转变形的受力特点是两个等值反向的外力偶分别作用在杆件两端垂直于轴线的平面内，变形特点是杆件各横截面绕杆的轴线发生相对转动。弯曲变形的受力特点是所有外力都作用在杆件的纵向平面内，且与杆件的轴线垂直，变形特点是杆件的轴线由原来的直线变为曲线。51、请论述构件在常温、静载作用下主要的失效方式。参考答案：答：构件在常温、静载作用下主要的失效方式有强度失效、刚度失效、失稳或屈服失效、疲劳失效、蠕变失效和应力松弛失效。由于材料屈服或断裂而引起的失效称为强度失效。由于构件过量的弹性变形引起的失效称为刚度失效。由于构件突然失稳而造成的失效称为屈服失效。由于交变应力作用发生断裂而引起的失效称为疲劳失效。在一定温度和应力作用下，应变随时间的增加而增加，最终导致构件失效称为蠕变失效。在一定的温度作用下，应变保持不变，应力随时间增加而降低，从而导致构件失效称为松弛失效。52、什么是物体的平衡？物体平衡的充要条件是什么？参考答案：

答：物体的平衡是物体运动的特殊状态，即加速度为零的状态。物体平衡的充要条件是合力为零且合力距为零53、什么是智能材料？请论述其功能、构成及应用情况。参考答案：

答：智能材料又称机敏材料。智能材料是一种能从自身的表层或内部获取关于环境条件及其变化的信息，并进行判断、处理和作出反应，以改变自身的结构与功能并使之很好地与外界相协调的具有自适应性的材料。智能材料具有四种主要功能：对环境参数的敏感；对敏感信息的传输；对敏感信息的分析、判断；智能反应。一般来说，智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。作为一种新兴技术材料，智能材料的应用日益引起人们的广泛兴趣，在军事、医学、建筑和纺织服装等领域都有着广阔的发展前景。54、简述可靠性设计与传统设计的关系。参考答案：

答：可靠性设计与传统设计的相同点：都以零件或机械系统的安全与失效作为主要研究内容。可靠性设计与传统设计的不同点：①

设计变量处理方法的不同；②

设计变量运算方法的不同；③设计准则含义的不同。55、什么是配合？配合有几类？各类配合是如何定义的？参考答案：

配合是基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。按间隙或过盈及其变动的特征，配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。间隙配合是指具有间隙的配合(包括最小间隙等于零的配合)。过盈配合是指具有过盈的配合（包括最小过盈等于零的配合）。过渡配合是指可能形成间隙或过盈的配合。56、什么是焊接？请论述其特点、应用及常用的焊接方法。参考答案：

答：焊接是利用加热或加压(或二者并用)，借助于金属原子的结合与扩散，使分离的两部分金属牢固地、永久地结合起来的工艺。焊接方法可以化大为小、化复杂为简单、拼小成大，还可以与铸、锻、冲压结合成复合工艺生产大型复杂件。焊接主要用于制造金属构件，如锅炉、压力容器、管道、车辆、船舶、桥梁、飞机、火箭、起重机、海洋设备、冶金设备等大型工程结构。按照焊接过程特点的不同，焊接方法主要分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。

熔化焊是利用局部加热的方法，将工件的焊接处加热到熔化态，形成熔池，然后冷却结晶，形成焊缝。压力焊是在焊接过程中需要对焊件施加压力(加热或不加热)的一类焊接方法。钎焊是利用熔点比母材低的填充金属熔化后，填充接头间隙并与固态的母材相互扩散，实现连接的焊接方法。57、简述机构和机器的关系。参考答案：机构具有机器的前两个特征：从组成上看，机器是由各种机构组合而成的。从运动的观点来看，机构与机器并无差别。从研究的角度来看，机器种类繁多，但机构种类有限。对机构着重研究它们的结构组成、运动与动力性能及尺寸设计等问题，对机器则着重研究它们变换或传递能量、物料和信息等方面的问题。58、简述常用钢铁材料的分类情况。参考答案：常用钢铁材料包括：碳素钢、合金钢、铸铁。碳素钢按化学成分(碳质量分数C%)分为低碳钢、中碳钢、高碳钢；按主要用途分为碳素结构钢、碳素工具钢；按冶金质量等级(硫、磷质量分数S%、P%)分为普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢。合金钢按化学成分(合金元素质量分数Me%)分为低合金钢、中合金钢、高合金钢；按主要用途分为合金结构钢(低合金高强度钢