汽車試驗學(xué)試題和答案修正版

1、一、 簡答題1. 簡述汽車試驗場的作用與分類。P44答：在汽車試驗場上可在不受道路交通影響的情況下完成汽車各項性能試驗，尤其是汽車的可靠性、耐久性試驗及環(huán)境適應(yīng)性試驗。如：汽車產(chǎn)品的質(zhì)量鑒定試驗;汽車新產(chǎn)品的研發(fā)、認(rèn)證試驗;為實驗室試驗提供路譜采集條件;汽車法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的研究和驗證試驗。而且由于在汽車試驗場上可以進行高強化水平的試驗，因此可以大大地縮短試驗周期。汽車試驗場按地域分為熱帶、寒帶、溫帶和高原試驗場；從功能上分為綜合試驗場和專業(yè)試驗場；按行業(yè)可分為汽車試驗場、輪胎試驗場、拖拉機試驗場和工程機械試驗場；按規(guī)模分為大、中、小3種類型,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,又出現(xiàn)了虛擬試驗場和數(shù)字化試驗場。

2、2. 簡述測試系統(tǒng)靜態(tài)標(biāo)定的定義及靜態(tài)標(biāo)定的條件。答：靜態(tài)標(biāo)定是在規(guī)定條件下，利用一定準(zhǔn)確度等級的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(比被標(biāo)定測試系統(tǒng)的準(zhǔn)確度等級至少高一個等級)，產(chǎn)生已知標(biāo)準(zhǔn)的靜態(tài)量(如標(biāo)準(zhǔn)壓力、應(yīng)變、位移等)作傳感器或測試系統(tǒng)的輸入量，用實驗方法進行多次重復(fù)測量，從而得到輸出量的過程。條件：無加速度、無振動、無沖擊(除非這些參數(shù)本身就是被測物理量)，環(huán)境溫度一般為室溫(20±5)，相對濕度不大于85，大氣壓力為0.1MPa。3. 簡述系統(tǒng)誤差的下定義和分類，以及消除系統(tǒng)誤差的方法。答：在相同條件下，對同一對象進行多次測量，有一種絕對值和符號不變，或按某一規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。分類：

3、方法誤差、儀器誤差、試劑誤差、主觀誤差。方法：對照試驗、空白試驗、校準(zhǔn)儀器、校正方法。4. 請簡述正交試驗設(shè)計的步驟。答：1）明確試驗?zāi)康?，確定試驗指標(biāo);2）選因素，定水平，列因素水平表3）選用合適的正交表;4）表頭設(shè)計5）編制試驗方案，按方案進行試驗，記錄試驗結(jié)果;6）對正交試驗設(shè)計結(jié)果進行分析，包括極差分析和方差分析;5. 請簡述傳感器的選用原則。答：量程：被檢測量上限和下限的代數(shù)差。靈敏度：輸出變化值與被測量的變化值之比。分辨率：檢測出被測量的最小變化值。誤差：檢測值與被測量的真實值之差。重復(fù)性：重復(fù)測量時，測量結(jié)果的一致性。過載：允許檢測被測量的最大值?？煽慷龋阂?guī)定條件下，傳感器正常工

4、作的可能性。線性度：輸入/輸出曲線與其擬合直線之間的偏差度。響應(yīng)時間：接受階躍輸入信號，傳感器輸出值達(dá)到穩(wěn)定值的最小規(guī)定百分?jǐn)?shù)(如95)時所需的時間。6. 敘述交流和直流電橋的平衡條件，在使用方面有何不同？答： 交流電橋的平衡條件：相對橋臂的阻抗的乘積相等，即Z1*Z3=Z2*Z4；直流電橋的平衡條件：相對橋臂的電阻的乘積相等，即R1*R3=R2*R47. 簡述汽車試驗的分類。教材P3答：按試驗特征分類：室內(nèi)臺架試驗、汽車試驗場試驗、室外地道路試驗。按試驗對象分類：整車試驗、總成與各大系統(tǒng)試驗、零部件試驗。安試驗?zāi)康姆诸悾嘿|(zhì)檢試驗、新產(chǎn)品定型試驗、科研試驗。8. 簡述測試系統(tǒng)的靜態(tài)標(biāo)

5、定過程。答：（1）將傳感器或測試系統(tǒng)全量程(測量范圍)分成若干等間距點(至少6個點)；（2）根據(jù)量程分點情況，由小到大、再由大到小逐點輸入標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)量，并記錄下與各輸入值相對應(yīng)的輸出值；（3）按步驟(2)的過程進行多次重復(fù)測量，將得到的輸出輸入測量數(shù)據(jù)用表格列出或繪成曲線；（4）對測量數(shù)據(jù)進行分析處理，根據(jù)處理結(jié)果就可確定測試系統(tǒng)的線性度、靈敏度、滯后量和重復(fù)性等靜態(tài)特性參數(shù)。9. 簡述偶然誤差的下定義和分類，以及消除偶然誤差的方法。答：（1）定義：在相同條件下，對同一物理量進行多次測量，由于各種偶然因素，出現(xiàn)測量值時而偏大，時而偏小的誤差現(xiàn)象，這種類型的誤差叫做偶然誤差。（又稱隨機誤差或不可測

6、誤差。指由于一些難于控制的隨機因素引起的誤差。不僅影響準(zhǔn)確度，而且影響精密度。）（2）分類：(特點)1）不確定性；2）不可測性；3）服從正態(tài)分布規(guī)律：大小相等的正誤差和負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等；小誤差出現(xiàn)的概率大，大誤差出現(xiàn)的概率小，極大誤差出現(xiàn)的概率極小。（3）方法：在消除系統(tǒng)誤差的前提下，平行測定的次數(shù)越多，則測得的算術(shù)平均值越接近于真實值。因此，常借助于增加測定次數(shù)的方法來減少偶然誤差以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。10. 請簡述測試系統(tǒng)對傳感器的性能要求。答：1）環(huán)境的適應(yīng)性； 2）工作的穩(wěn)定性和可靠性；關(guān)鍵是可靠性； 3）檢測的精度和重復(fù)性； 4）小型化、便于安裝、易于檢測識別； 5）具有批量生

7、產(chǎn)和通用性、符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。11. 簡述應(yīng)變片粘貼的步驟和粘貼的注意事項。答： 步驟：P1注意事項：(1)應(yīng)變片的選擇：根據(jù)應(yīng)力測試和傳感器精度要求對照應(yīng)變片系列表選擇相應(yīng)的應(yīng)變計。 (2)應(yīng)變片粘接膠選擇：根據(jù)所選應(yīng)變片系列選擇相應(yīng)的粘貼膠。（3）試件表面處理：般采用細(xì)砂紙（布）對構(gòu)件或彈性體粘貼面進行交叉打磨，使試件表面呈細(xì)密，均勻粗糙毛面，其面積要大于應(yīng)變片的面積。如有條件可采用噴砂處理，嚴(yán)禁劃傷表面。（4）清洗：打磨后的表面采用純度較高的無水乙醇，丙醇，三氯乙烯等有機溶劑反復(fù)清洗，確保貼片部位清潔干凈。（5）貼片、固化：粘貼位置確定后，取適量膠液均勻涂刷在被粘處表面，

8、將應(yīng)變計表面用無水乙醇棉球擦洗干凈，晾干后涂一薄層膠液，待膠液變稠后，將應(yīng)變片準(zhǔn)確粘貼在試件表面，按應(yīng)變計粘貼膠使用說明書提供的溫度，時間，壓力進行固化和穩(wěn)定化處理（6）應(yīng)檢查貼片位置是否準(zhǔn)確，粘貼層是否有氣泡和雜質(zhì)，敏感柵有無斷柵和變形。應(yīng)變片粘貼前后的阻值變化，絕緣電阻等是否符合要求。（7）應(yīng)變片的防護：為了防止粘貼好的應(yīng)變片受潮和腐蝕物質(zhì)的浸蝕，并防止機械損傷，對應(yīng)變片應(yīng)采取一定的保護措施。對防護層主要的要求是：防潮性能好，有良好的粘著力，無腐蝕作用等。12. 簡述信號調(diào)制與解調(diào)的目的。答：解決微弱緩變信號的放大以及信號的傳輸問題。二、 計算題1. 為提高某化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，選擇三個有關(guān)

9、的因素進行條件試驗，反應(yīng)溫度A，反應(yīng)時間B，用堿量C，并確定了它們的試驗范圍： A：80-90 B：90-150Min C：5-7% 。對因素A、B、C在試驗范圍內(nèi)分別選取三個水平：A：A180、A285、A390；B：B190Min、B2120Min、B3150Min；C：C15%、C26%、C37%，采用正交表L9 (34 )安排試驗，試驗結(jié)果如下表所示：請分析因素A、B、C對轉(zhuǎn)化率的影響，哪些是主要因素，哪些是次要因素，從而確定最優(yōu)的生產(chǎn)條件，即溫度、時間及用堿量各為多少才能使轉(zhuǎn)化率提高。解：對于因素A：從表中可以看出，A1、A2、A3各自所在的那組試驗中，其它因素（B、C、D）的1、2

10、、3水平都分別出現(xiàn)了一次。 計算方法如下： A1所在組的試驗結(jié)果均值: k1A = (x1 + x2 + x3)/3 = (31+54+38)/3=123/3=41A2所在組的試驗結(jié)果均值: k2A = (x4 + x5 + x6)/3 = (53+49+42)/3=144/3=48A3所在組的試驗結(jié)果均值: k3A = (x7 + x8 + x9)/3 = (57+62+64)/3=183/3=61 我們比較K1A、 K2A、K3A 時，可以認(rèn)為B、C對K1A、 K2A、K3A 的影響是大體相同的。于是，可以把K1A、 K2A、K3A 之間的差異看作是A取了三個不同水平引起的。正交設(shè)計的整齊

11、可比性。對于因素B：同理可以算出：B1所在組的試驗結(jié)果均值: k1B = (x1 + x2 + x3)/3 = (31+53+57)/3=141/3=47B2所在組的試驗結(jié)果均值: k2B = (x4 + x5 + x6)/3 = (54+49+62)/3=165/3=55B3所在組的試驗結(jié)果均值: k3B = (x7 + x8 + x9)/3 = (38+42+64)/3=144/3=48 我們比較K1B、 K2B、K3B 時，可以認(rèn)為A、C對K1B、 K2B、K3B 的影響是大體相同的。于是，可以把K1B、 K2B、K3B 之間的差異看作是B取了三個不同水平引起的。 對于C與此同理。同理可

12、以算出：C1所在組的試驗結(jié)果均值: k1C = (x1 + x2 + x3)/3 = (31+42+62)/3=135/3=45C2所在組的試驗結(jié)果均值: k2C = (x4 + x5 + x6)/3 = (54+53+64)/3=171/3=57C3所在組的試驗結(jié)果均值:k3C = (x7 + x8 + x9)/3 = (38+49+57)/3=144/3=48 （1）確定因素的主次 將每列的 k1 、 k2 、k3 中最大值于最小值之差稱為極差 即：第一列（A因素） k3A k1A614120 第二列（B因素） k2B k1B55478 第三列（C因素） k2C k1C574512 影響大

13、，就是該因素的不同水平對應(yīng)的平均收益率之間的差異大 直觀看出：一個因素對試驗結(jié)果影響大，就是主要因素 本例中：因素主次為A C B 主 次表格示意如下： § 指標(biāo)越大越好，應(yīng)該選取指標(biāo)最大的水平。從上表可以看出， 本試驗應(yīng)該選取每個因素中k1、k2、k3最大的那個水平。即： A3B2C22. 現(xiàn)有兩塊電壓表，其中一塊為150V量程的1.5級電壓表，另一塊為15V的2.5級電壓表，欲測量10V左右的電壓時，問選用哪塊電壓表？解：3. 已知 ， ，利用線性插值求 的值。解：這里x0=100，y0=10，x1=121，y1=11, 利用線性插值 某力測量系統(tǒng)的靜態(tài)標(biāo)定數(shù)據(jù)如下表，請用最小二乘法擬合直線方程，求：靈敏度、線性度和滯后量。x(kN)0246420y(mV)03.87.9128.14.20.1y(mV)0.044.028.0011.988.004.020.04解：擬合直線為：靈敏度為： (mV/kN)線性度：滯后量：2）用平均法： ， 靈敏度： (mV/kN)線性度：滯后量：（擬合直線求解的方法不同，計算結(jié)果是有差別的，其中最小二乘法計算結(jié)果可靠性最高。）4. 測定某試樣中氯的百分含量，三次分析結(jié)果分別為25.12、25.21和25.09，計算平均偏差和相對平均偏差