烟台大学《工程力学实验》2021-2022学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页烟台大学《工程力学实验》

2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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．）1、在土木工程中，基础工程是建筑物的重要组成部分。关于桩基础的设计和施工，以下哪项描述是不准确的？（）A.桩的类型和布置要根据建筑物的荷载和地质条件确定B.桩的入土深度和承载力需要通过现场试验和计算来确定C.灌注桩施工过程中容易出现桩身质量问题，需要加强质量控制D.桩基础一旦施工完成，就不需要再进行任何检测和维护2、在化学工程中，化学反应器的设计和操作对于产品质量和产量有着关键影响。对于一个放热反应，需要有效地控制反应温度和反应速率，以下哪种反应器类型更为合适？（）A.间歇式反应器，操作灵活，适用于小批量生产B.连续式反应器，生产效率高，产品质量稳定C.管式反应器，传热性能好，易于控制温度D.釜式反应器，通用性强，适用于多种反应3、在化工工程中，化学反应过程的优化对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。例如，在一个生产某种有机化合物的反应中，涉及到温度、压力、反应物浓度和催化剂等多个因素的影响。假设目前该反应的产率较低，需要进行优化，以下哪种方法可能最为有效？（）A.提高反应温度，加快反应速率，但可能导致副反应增加B.增加反应物浓度，提高反应进行的程度，但可能造成成本上升和后续分离困难C.寻找更高效的催化剂，降低反应活化能，提高选择性和产率D.提高反应压力，促使反应向生成产物的方向进行，但对设备要求较高4、在纺织工程中，新型纤维材料的研发不断推动着行业的发展。对于一种用于运动服装的纤维材料，以下哪种性能是最为关键的需求？（）A.良好的吸湿性和透气性，保持干爽舒适B.高强度和耐磨性，经受运动中的拉扯和摩擦C.抗菌防臭功能，保持衣物清洁卫生D.柔软的手感和良好的弹性，提供舒适的穿着体验5、在包装工程中，包装材料的选择需要考虑产品的特性、运输要求和环保因素等。假设要为一款易碎的电子产品设计包装，以下哪种包装材料在保护性能和环保方面可能更为合适？（）A.泡沫塑料B.瓦楞纸板C.气垫薄膜D.可降解塑料6、在食品工程中，对于食品的保鲜和加工，以下哪种技术既能保持食品的营养又能延长保质期？（）A.冷冻保鲜，降低温度抑制微生物生长B.真空包装，隔绝空气C.辐照处理，杀灭微生物D.高压处理，改变食品的微观结构7、在环境工程中，污水处理是一项重要的任务。假设一个城市的污水处理厂需要升级改造，以提高处理效果和降低运行成本。以下哪种污水处理技术在这种情况下可能具有更大的优势？（）A.生物膜法B.活性污泥法C.物理化学处理法D.人工湿地处理法8、在机械工程领域，对于高速旋转的轴类零件，在设计时需要特别关注的问题是（）A.轴的直径大小，直径越大，承载能力越强B.轴的材料选择，只要材料硬度高，就能满足要求C.轴的结构形状，越复杂越好，以增加美观度D.轴的动平衡，避免因不平衡引起的振动和噪声，甚至导致轴的损坏9、在电子工程中，集成电路的发展日新月异。以下关于集成电路制造工艺的说法，正确的是：（）A.光刻工艺是集成电路制造中最关键的步骤，其精度决定了芯片的性能和集成度，但对环境要求不高B.蚀刻工艺主要用于去除多余的材料，对芯片的性能影响不大，可以采用简单的方法进行C.扩散和离子注入工艺用于在半导体材料中形成特定的杂质分布，从而控制芯片的电学性能，两者效果相同D.封装工艺不仅要保护芯片，还要保证芯片与外部电路的良好连接，对芯片的可靠性至关重要10、在环境工程中，污水处理是重要的研究领域。以下关于污水处理方法的选择，说法合理的是：（）A.物理处理方法只能去除污水中的大颗粒杂质，对溶解性污染物基本无效，因此应尽量少用B.化学处理方法效果好，但成本高，且容易产生二次污染，一般作为辅助手段C.生物处理方法对各种污染物都有很好的去除效果，且运行成本低，应作为首选方法D.不同的污水处理方法各有优缺点，应根据污水的性质、处理要求和经济条件综合选择11、在机械制造中，磨削加工是一种高精度的加工方法。关于磨削加工的特点和应用，以下哪项描述是不准确的？（）A.磨削可以获得较高的尺寸精度和表面粗糙度B.磨削过程中会产生大量的热量，需要良好的冷却和润滑C.磨削适用于加工各种硬度的材料，包括脆性材料D.磨削加工的效率很高，可以用于大批量生产12、在航空航天工程中，飞行器的结构设计需要考虑多种因素。以下关于飞行器结构设计的要点，正确的是：（）A.为了减轻重量，应尽量减少结构材料的使用，即使降低结构强度也在所不惜B.飞行器的外形设计主要考虑美观，对飞行性能的影响不大C.要考虑飞行过程中的气动载荷、温度变化和振动等因素，保证结构的强度、刚度和稳定性D.飞行器的结构设计不需要考虑制造工艺和成本，只要性能优越就行13、在汽车工程中，对于新能源汽车的动力系统设计，以下哪种技术路线具有较大的发展潜力？（）A.纯电动汽车，依靠电池供电B.混合动力汽车，结合燃油和电动驱动C.氢燃料电池汽车，以氢气为燃料产生电能D.天然气汽车，使用压缩天然气作为燃料14、在通信工程中，搭建一个无线传感器网络时，关于网络拓扑结构的选择，以下说法合理的是（）A.不考虑应用场景和节点分布，随意选择网络拓扑结构B.应根据监测区域的范围、节点数量、通信距离、数据流量、能耗要求等因素，选择合适的网络拓扑结构，如星型、树型、网状等，并配置相应的路由协议和通信协议，以保证网络的覆盖范围、可靠性和能效C.选择最复杂的网络拓扑结构，以提高网络性能D.只使用简单的网络拓扑结构，不考虑实际需求15、在航空工程中，飞机的飞行控制系统对于保证飞行安全和操纵性能至关重要。以下关于飞行控制系统传感器作用的描述，正确的是：（）A.传感器主要用于测量飞机的速度和高度，对姿态控制作用不大B.传感器的数据仅用于飞行员的参考，不参与飞行控制的自动调节C.传感器能够实时感知飞机的姿态、速度、高度等参数，为飞行控制系统提供准确的输入信息D.飞行控制系统可以不依赖传感器工作，依靠飞行员的经验进行操纵二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在农业工程中，农业机械化是提高农业生产效率的重要手段。请全面论述农业机械的种类，如拖拉机、收割机、播种机等，并分析农业机械化的发展现状、存在问题以及未来的发展方向。2、（本题5分）在新能源领域，解释太阳能光伏发电的原理和系统组成。分析影响光伏发电效率的因素，并提出提高效率的方法。3、（本题5分）在化工工程中，化工过程的安全管理是至关重要的。请深入探讨化工过程中可能存在的安全风险，如火灾、爆炸、中毒等。分析安全风险的评估方法和防范措施，如工艺改进、安全设施设置、应急预案制定等。研究如何建立完善的化工过程安全管理体系，确保生产过程的安全可靠。4、（本题5分）石油工程中，油藏数值模拟是油田开发的重要手段。请详细说明油藏数值模拟的基本原理和方法，包括建立数学模型、网格划分、参数拟合等，同时分析油藏数值模拟在油田开发方案优化中的作用和局限性。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个圆柱形的压力容器，内径为1000毫米，设计压力为2MPa，材料的许用应力为150MPa。计算容器的壁厚。2、（本题5分）在一个暖通空调系统中，需要对一个房间进行制冷负荷计算。房间面积为30平方米，层高为3米，外墙传热系数为1.5W/(m²·K)，外窗传热系数为3.0W/(m²·K)，人员散热量为100W/人，设备散热量为500W，照明散热量为200W。室内设计温度为26℃，室外计算温度为35℃。计算房间的冷负荷，并选择合适的空调设备。3、（本题5分）某水利渠道的横断面为梯形，底宽1m，边坡系数为1.5，水深1.2m，糙率为0.025，底坡为0.001。计算渠道的流量。4、（本题5分）在一个机械传动系统中，主动轮转速n1=960r/min，从动轮转速n2=320r/min，传动比i=3。若主动轮的直径D1=150mm，计算从动轮的直径D2以及中心距a。5、（本题5分）在一个机械加工车间，要生产一批轴类零件。已知轴的直径设计要求为50mm，公差为±0.05mm。现随机抽取10个零件进行测量，其直径分别为49.98mm、50.02mm、49.95mm、50.05mm、50.00mm、49.96mm、50.03mm、49.97mm、50.01mm、49.99mm。计算这批零件的平均直径、标准差，并判断其尺寸是否在公差范围内。四、作图题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个船舶的推进系统原理图，已知船舶的类型、主机功率和航速要求，包括主机、传动轴、螺旋桨、离合器等部件，并标注出各部分的技术参数和传动效率。2、（本题10分）已知一传动轴的结构，由轴头、轴身和轴颈组成。轴头直径为60mm，轴身直径为50mm