天津大學碩士研究生招生復試專業(yè)知識測試試題-機制、機電、機設專業(yè)綜合考試與實驗(實踐)能力測試

PAGE第2頁，共6頁 注意事項：本試卷共4個部分：機械制造技術(shù)基礎、機械控制工程、現(xiàn)代設計方法、CAD/CAM，考生可任選3部分進行解答，4部分都答者按前3部分記分，滿分66分?？颇繖C械制造技術(shù)基礎機械控制工程現(xiàn)代設計方法CAD/CAM專業(yè)綜合筆試總分得分閱卷人《機械制造技術(shù)基礎》部分（22分）一、單項選擇題（在備選的四個答案中選擇一個正確的，將其編號填入括號內(nèi)，每小題1分，共5分）1.安排加工順序的原則之一是（A）。A.先面后孔B.先孔后面C.孔、面結(jié)合D.孔、面分離2.基準重合原則系指使用(D)基準作為定位基準。A.工序B.裝配C.測量D.設計3.工序是指工人在（B）對一個（或一組）工件連續(xù)完成的加工工作。A.同一時間B.一個工作地點C.相同或不同時間D.相同或不同工作地點4.裝配尺寸鏈的建立應遵循（A）原則。A.一件一環(huán)B.一件多環(huán)C.多件一環(huán)D.多件少環(huán)5.通常裝配尺寸鏈的封閉環(huán)是（C）。A.裝配間隙B.裝配尺寸C.裝配的精度要求D.調(diào)節(jié)墊片厚度尺寸二、填空題（每空1分，共5分）1.離散型生產(chǎn)是指其生產(chǎn)的產(chǎn)品由離散的、相互聯(lián)系的零部件組裝而成，最終產(chǎn)品具有直接使用價值。2.機床動剛度是衡量機床抗震性的主要指標。3.在機床夾具中，組合夾具是由一套預先制造好的標準元件組合而成。4.加工原理誤差是指采用了近似的成型運動或近似的刀具輪廓進行加工所產(chǎn)生的加工誤差。5.人工熱電偶是利用預先經(jīng)過標定的互相絕緣的兩種材料的金屬絲。三、分析計算題（12分）1、定位誤差的來源有哪幾個方面？說明計算定位誤差的一般方法。（5分）答：由于工件定位表面或夾具定位元件制作不準確引起的定位誤差（基準位置誤差）和由于工件的工序基準與定位基準不重合而引起的定位誤差（基準不重合誤差）。計算定位誤差的一般方法：首先要找出工序尺寸的工序基準，然后求其在工序尺寸方向上的最大變動量2、下圖a所示工件上加工鍵槽，要求保證尺寸和對稱度0.03，按照b圖中的定位方案，分別計算定位誤差。（7分）對于尺寸mm；（基準位置誤差）mm（基準不重合誤差）mm對于對稱度0.03，mm。《機械控制工程》部分（22分）一、設反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試求：1．系統(tǒng)的頻率特性及特征點；（7分）2．繪制系統(tǒng)的頻率特性圖；（5分）3．分析不同K值時系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（5分）4．確定當K=0.75時系統(tǒng)的幅值裕量.（5分）解：系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性為系統(tǒng)由一個比例環(huán)節(jié)、一個積分環(huán)節(jié)和兩個慣性環(huán)節(jié)組成。實頻特性和虛頻特性分別為：（2分）幅頻特性和相頻特性分別為：計算曲線的起點和終點：當時，，；，當時，，；，（3分）計算曲線與坐標軸的交點：令，得唯一解，表明系統(tǒng)的極坐標曲線與虛軸只交于坐標原點。再令，即可求出曲線與負實軸角度處的相位穿越頻率將代入實部，可得因此，系統(tǒng)極坐標曲線與實軸的交點是點和坐標原點。（2分）根據(jù)以上計算結(jié)果可以大致地給出系統(tǒng)開環(huán)幅相頻特性曲線（Nyquist圖），如下圖所示。ωω=∞-1.5K-K/3ImReω=0ω0系統(tǒng)在低頻段的漸近線是過實軸上的點，且平行于虛軸的直線；在高頻段內(nèi)的系統(tǒng)幅相頻特性曲線是在第=3\*ROMANIII象限內(nèi)逆虛軸分析趨于坐標原點。（5分）【3】根據(jù)尼氏圖，可討論不同K值時系統(tǒng)對穩(wěn)定性的影響（也可采用代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)進行）：當，，即時，曲線不包圍點，系統(tǒng)穩(wěn)定；（2分）當，，即時，曲線過點，系統(tǒng)臨界穩(wěn)定；（1分）當，，即時，曲線包圍點，系統(tǒng)不穩(wěn)定.（2分）【4】求幅值裕量，根據(jù)定義，或（3分）當單位以dB表示表示時，（2分）又解：也可繪制系統(tǒng)Bode圖，并根據(jù)Bode圖計算以上結(jié)果，步驟同上。《現(xiàn)代設計方法》部分（22分）一、填空：（每小題1分，共5分）1、產(chǎn)品設計進程一般可分為、、和四個階段。2、優(yōu)化設計中應用黃金分割法進行一維搜索，已知區(qū)間[a,b]，其兩個中間插入點x1=___________，x2=____________。3、無約束優(yōu)化問題的極值條件，其必要條件是，充分條件是。4、指數(shù)分布的累積失效概率分布函數(shù)。5、空間問題在一定條件下可以近似地簡化為平面問題，重力壩的受力分析就可當作平面問題來處理。二、選擇題（每小題1分，共5分）1、在有限元分析中，劃分單元時，在應力變化大的區(qū)域應該（）A.單元數(shù)量應多一些，單元尺寸小一些B.單元數(shù)量應少一些，單元尺寸大一些C.單元數(shù)量應多一些，單元尺寸大一些D.單元尺寸和數(shù)量隨便確定2、單元的位移模式指的是()。A.近似地描述單元內(nèi)任一點的位移B.精確地描述單元內(nèi)任一點的位移C.近似地描述彈性體內(nèi)任一點的位移D.精確地描述彈性體內(nèi)任一點的位移3、下面關于梯度法的一些說法，正確的是()。A.需要求一階偏導數(shù)B.梯度法開始時的步長很大，越接近極小點時的步長越小C.從第二輪迭代開始，需要求共軛方向D.梯度法開始時的步長很小，接近極小點時的步長很大4、兩個相互獨立的向量P、Q，如滿足，A為正定矩陣，則稱P、Q關于A（）。A.平行 B.共軛 C.正交 D.相交5、根據(jù)強度—應力干涉理論，可以判定，當強度均值μr大于應力均值μs時，則零件可靠度R的值（）A．小于0.5 B．等于0.5 C．大于0.5 D．等于1三、問答題：試述浴盆曲線的失效規(guī)律和失效機理。（6分）四、計算題：構(gòu)造外點懲罰函數(shù)法求解約束優(yōu)化問題 的懲罰函數(shù)，并對原理予以簡單說明。（6分）《CAD/CAM》部分（22分）一、填空題（每空1分，共4分）1、CAD/CAM系統(tǒng)中的圖形變換有平移變換，變換和變換等。2、CAD/CAM系統(tǒng)標準數(shù)據(jù)交換格式可以是、等。二、單項選擇題(每小題2分，共8分)1、下列描述中屬于CAE的是（A）強度和剛度計算（B）數(shù)控編程2、COONS曲面和NURBS曲面的數(shù)學表達是相同的（A）正確（B）