华中科技大学机械原理课后答案
华中科技大学机械原理课后答案
【篇一：华中科技大学《机械设计基础》期末试卷及答
案】
s=txt>《机械设计基础》期末考试试题
一、填空题(每空1分，共30分)
1、构件是机器的分为______零件和_______零件；部件是机器的
_______单元体。
2、运动副是使两构件，同时又具有的一种联
接。平面运动副可分为和
4、绘制凸轮轮廓曲线，需已知__________、___________和凸轮
的转向。
__________。
6、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为______和______
分别相等。
7．斜齿圆柱齿轮的重合度______直齿圆柱齿轮的重合度，所以
斜齿轮传动______，承载能力______，可用于____________的场合。
8.机械静联接又可以分为______联接和______联接，其中键联
接、螺纹联接、销联接属于_________。
9.螺纹联接防松的目的是防止___________________________，
按工作原理的不同有三种防松方式：_________、_________、
_________。
10.按轴的承载情况不同，可以分为转轴、________、_________。
二、判断题(每题1分，共10分)
1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（）
3、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（）
4、v带型号中，截面尺寸最小的是z型。（）
5、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（）
6、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有
圆周力、径向力和轴向力三个力作用。（）
7、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。（）
8、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选
择。（）
9、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或鱼眼坑作为螺
栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。（） 10、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命
越长。（）
三、选择题(每空2分，共20分)
1、若机构由n个活动构件组成，则机构自由度为（）
a、3n
b、=3n
c、3n
2、为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装什么轮增大惯
性？（√）
a、齿轮
b、飞轮
c、凸轮
3、当曲柄为原动件时，下述哪种机构具有急回特性？（√）
a、平行双曲柄机构
b、对心曲柄滑块机构
c、摆动
导杆机构
4、凸轮机构中，从动件在推程按等速运动规律上升时，在何处
发生刚性冲击？()
a、推程开始点
b、推程结束点
c、推程开始点和结
束点
5、带传动的中心距过大将会引起什么不良后果？（）
a、带产生抖动
b、带易磨损
c、带易疲劳断裂
6、渐开线在基圆上的压力角?为多大？（）
7、蜗杆传动传动比的正确计算公式为（）
a、b、c、
8、经校核，平键联接强度不够时，可采用下列措施中的几种?
①适当地增加轮毂及键的长度；②改变键的材料；③增大轴的直径，重新选键；④配置双键或选用花键。（）
a、①、②、③、④均可采用
b、采用②、③、④之一
c、采用①、③、④之一
d、采用①、②、④之一
9、齿轮减速器的箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度
不太大，且需经常拆装，一般宜选用什么联接?（）
a、螺栓联接
b、螺钉联接
c、双头螺柱联接
10、刚性联轴器和弹性联轴器的主要区别是什么?（）
a、性联轴器内有弹性元件，而刚性联轴器内则没有
b、性联轴器能补偿两轴较大的偏移，而刚性联轴器不能补
偿
c、性联轴器过载时打滑，而刚性联轴器不能
i12?z2z1i12?d2d1i12?d1d2
四、简答题(每题3分，共12分)
1、说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。
2、说明带的弹性滑动与打滑的区别
3、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？
4、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?（指
出四种以上）
五、计算题(每题7分，共28分)
1、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？
2、已知四杆机构中各构件长度lab=55mm, lbc=40mm,
lcd=50mm, lad=25mm。要求：
（1）指出连架杆存在曲柄的条件
（2）哪个构件固定可以获得曲柄摇杆机构？哪个构件固定可以获
得双摇杆机构？哪个构件固定可以获得双曲柄机构？
3、已知图示的轮系中各齿轮的齿数为z1=15，z2=20，z2′=65，
z3=20，z3′=15，z4=65，试求轮系的传动比i1h。
4、某标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p=12.566mm，齿数z=25，正
常齿制。求该齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da、、齿根圆直径df、基圆直径db、、齿高h及齿厚s。
《机械设计基础》期末考试试题答案
一、填空题（每空1分，共30分）
1、运动、制造、通用、专用、装配
2、接触、确定相对运动、低副、高副
4、基圆半径、从动件运动规律
6、模数、压力角
7、大于、平稳、高、高速重载
8、可拆、不可拆、可拆连接
9、螺纹副的相对运动、摩擦力防松、机械防松、其它方法防松
10、心轴、传动轴
二、判断题（每题1分，共10分）
三、单项选择题（每题2分，共20分）
1、c
2、b
3、c
4、c
5、a
6、a
7、a
8、c
9、a 10、a
四、简答题（每题3分，共12分）
1、说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。答：等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律（余
【篇二：机械工程专业英语(李光布_华中科技大学出版
社)课后答案】
大学出版社 lesson11 numerical control
introduction
one of the most fundamental concepts in the area ????????
数控就是用一个穿孔的纸带或存储的程序来控制机床，美国电子工
业协会对数字控制所下的定义为：“一个各项工作都有在各点上直接
插入的数字来控制的系统，该系统必须至少能够自动解释这些数字
中的部分。”生产某个零件所需要的数据被称作这个零件程序
数控比先前的手工操作生产更多的机械设备，数控机床能够自动的
生产不同种类的零件，并且这些零件都有各种各样复杂的加工工艺
过程，数字控制使得制造者们可以承担产品的加工，其产品的加工
从经济的观点上看使用人工控制机床和加工过程是不太可行的的
当一个孔被钻或冲出后，刀具向上撤回快速移动到下一个位置，重
复这个步骤，路线沿着一个位置到另一个位置在某一方面是很重要的，他必须挑选一个是经过的时间减少、更有效（的路线）。点对
点的系统主要用于钻床、冲床和连续的铣工序中
最近对dnc（现在表示分布式数字控制）的定义涵盖了“使用主计算
机作为控制系统，来管理大量的带有机载微型计算机的独立的计算
机数控机床”的含义。这种系统提供了更大的存储和计算机能力来灵
活的克服直接数控的缺陷。
计算机数字控制是由控制微型计算机作为机器集成的部分或某种设
备一部分的系统（如机载计算机）。零件程序由编程者事先准备好，该程序应结合由绘图软件包和加工仿真中获得的信息，从而确保零
件没有程序缺陷。机器操控者可以很容易的通过手工对机载计算机
进行控制，操作者能够直接对程序进行修改，并为不同的零件制定
和存储程序
lesson14 cam
text
1.introduction
computer-aided manufacturing involves the use of ????????
计算机辅佐制造的含义是：使用计算机和计算机技术来协助产品制
造的所有环节，其中包括加工工艺和生产的辅助设计、加工、生产
计划制定、管理和质量控制等！
由cad开发的数据库首先被存储，然后由cam做进一步的处理，转化为对生产设备和材料处理设备进行操作和控制所必须的数据和命令，对产品的质量进行自动的检测和测试！ cad\cam的出现对制造
业有很大的影响，标准化生产的发展和设计努力、试验和原型工作
的减少。它已经较大的减少了消耗和提高生产效率成为可能。例如，波音777客机完全被用计算机（无纸的设计），在两千个工作站连
接着8台计算机，这个飞机由cad\cam软件建造，没有原形或像以
前的模型所要求的建立，这个开发的花费大约在60亿。
通过工业社会的历史，许多发明取得专利，并且整个新技术在发展，华特的零件互换性概念、瓦特的蒸汽机和福特的装配线是一部分发
展却是最显著的在我们的工业时期，像我们知道的那样，这些发展
的每一个都影响了制造业，并且赢得了他们个人应受认可在我们的
历史课本中。或许数字计算机技术是唯一比以前技术更快、更大影
响制造业的发展。
在计算机辅助设计或计算机辅助制造中交互式计算机制图起着重要
的作用，通过使用交互式计算机制图，设计人员可开发被设计产品
的图形图像，同时储存这些生成图形图像的电子数据，图像可以以
二维三维的实体的形式表现出来，交互式计算机制图图像是由点、线、圆和曲线这些基本的几何元素构成的这些图像一旦创建他们可
以通过放大缩小旋转和移动在内的各种各样的方式轻松的来编辑和
操
交互式计算机制图系统的典型硬件结构包括计算机、显示器、软盘
启动器、、硬盘或两者兼备以及输入设备、如键盘、绘图仪和打印机。这些设备伴随这些软件是现代设计人员用
来开发和记录他们设计产品的工具。
lesson15 cims
the various levels of automation in manufacturing ????????
在制造加工操作中各种自动化水平通过增加信息处理功能，是交互
式计算机的扩展网络功能，从而得到进一步扩展。其结果是计算机
集成制造的出现，他的一个很广泛的描述是包括设计、计划、制造、销售、和分配等所有方面的计算集成系统。
就算机制造是一种操作一种目的而不是一个安装的设备和电脑计算
机集成制造的效用决定了大范围的集成交流系统包括计算机、机架
和他们的所属物的使用。理想的cim应包括一个公司所有的运转操
作因此他必须要有涉及操作过程的技术上和经营上的一个非常大的
数据库。因此一旦实施，对一种小型企业而言，cim系统是他们消费不起的。
理想 cim应包括一个公司的所有运转操作因此他必须要有涉及操作过程的技术上和经营上的非常大的数据库。
另一方面对于新的制造厂家为了最大限度获益于cim技术，涵盖工厂运作的所有方面的广泛的、长期的策略计划是必须的。
子系统的设计开发和实现要按照一个子系统的输出作为另一个子系统的输入模式进行。这样大量的数据存储在计算机的存储器中，需要是有机构中的个人和cim系统本身重新调用或改动，同时他也控制这设计和生产中的各方面。
lesson17 material handing and movement
during a typical manufacturing operation ，raw
materials ????????
在典型的加工操作中，毛坯从仓库到机床上从机器到机器，从检验到装配和储存，最终装船运货。工件装载到机床上（例如，锻件为了进一步加工安装到铣床上，或者板材安装到冲床上来冲压）一个零件被移走，然后装下一个（例如一个冲压件为了获得更好的表面加工和尺寸精度被磨床加工！）并且完成件被期望能够优先配在一个完工的产品上。
类似的，工具压模，冲模以及各种各样其他设备和夹具也被集中到制造工厂。切削工具安装到车床冲。冲模安放在冲床上，砂轮安放在转轴上，零件安放在专用夹具上来进行尺寸测量和检测。
这些材料必须手动的或者用其他机械方式移动，这需要时间传输他们从一个地方到另一个地方物料传送可以定义为在在整个制造周期中原材料和工件的传送存储及控制的功能模块的系统制造所需要的总时间取决于工件尺寸、形状复杂程度以及相关的工艺过程。其中空载时间和传送无聊的时间可能占据总时间的大部分！
对于小批量制造操作原材料和零件可以用手工方法传送，但这种方法通常是代价高的，此外，因为它含有劳动者，因此这样的实践可能是不可预知的，并且是不可靠的。由于被传送零件的质量和形状和环境的因素（例如铸造厂和锻造车间的高温和烟）这对于操作者甚至是不安全的。在自动化制造工厂里，电脑控制物料和零件的传送，这些变化已经导致可重复性的改善并且消耗低的劳动力。
因此，物料传输应该是制造活动的计划、实施和控制环节中不可或缺的一部分。此外，物料传输应该是可重复和可预报的。想想看当零件在锻模中安装不恰当，或在车床的卡盘、弹簧卡具、中安装不
正确，这会引起什么样的后果？其结果要么是损坏模具、夹具，要么是加工出尺寸超差的不合格的零件，甚至还可能引起安全事故，上机操作者或附近人员。对于小批量制造操作原材料和零件可以用手工方法传送，但这种方法通常是代价高的，此外，因为它含有劳动者，因此这样的实践可能是不可预知的，并且是不可靠的。由于被传送零件的质量和形状和环境的因素（例如铸造厂和锻造车间的高温和烟）这对于操作者甚至
是不安全的。在自动化制造工厂里，电脑控制物料和零件的传送，这些变化已经导致可重复性的改善并且消耗低的劳动力。
多种类型的设备可以应用到物料的传输上，例如传送带、滚筒、自引轨道、手推车、叉车和各种各样机械的、电的、磁启动的和液压的设备和机械手。机械手可以设计成由技工直接操作或者它们可以自动的重复操作（例如：零件从机锻床和锻炉的装夹和卸载）
机械手能够根据指令要求在加工和装配工作位置之间抓取并移动工件，还可以使工件定向。通常机床是按顺序摆放的，这使工件可以直接从一台机床传送到另一台机床。不用额外的无聊传输设备就可以完成传输零件任务的机械装置的组合称为集成传输装置。
具备实时控制功能的柔性物料传输装置已经是现代制造系统的核心组成部分。为了按照指令要求要求和定向的零件，在柔性制造系统中广泛的采用了机械工业机器人，专用工件托盘和自动化导向运输小车系统
lesson18 mechatronics
mechatronics is an engineering field which，together with intelligent ????????
机电一体化是一个工程领域，它和智能结构、机器人技术、微机电系统等一样都是机电工程高科技领域的一部分。机电一体化表现为集成混合系统，除了机械结构和运动传输机械，该系统还包括一些电子部件，如在计算机控制下的传感器和执行器。
机电一体化是一个设计混合计算机集成机电系统的工程领域。混合系统建模、虚拟原型、半实物仿真实验都是用于机电一体化系统设计的技术手段。
传统的机械系统只有机械设备组成。对于怀特的蒸气机，蒸气能通过一个转动的轴转变为机械能，蒸气的输入速度被一个飞球设备控制。这就是对速度进行机械反馈控制的实例。在20世纪，电能和电信号在工业生产中成为可用的，且被证明能高效的转换为机械能，同时能更容易的作为检测、控制的信号进行传输。在过去的数十年
里，数字计算机（例如个人计算机和嵌入式微处理器）取代了先前用于信号传输的模拟设备。因此，大多数提供运动和力的系统（例如运载工具、控制器等）开始融合机械、电力、电子和数字部件。事实上，当今大多数系统都是混合系统。这种混合系统设计要求来自各个领域的知识。机电一体化的目的是在选择系统元件，分析信号能量传递和转化，调整集成化系统性能时提供有关的机械的、电的、电子的和数字元件有关的知识。机械工程师要处理关于电子计算机工程设计的文献，同时电子计算机工程师也要了解机械结构（像机械设计）这类的文献。混合系统设计要求机电一体化专业人士。
机电一体化中的电、机械、结构和电子元件作为一个集成的系统，他们利用实时计算机进行监控操作。混合系统集成需要能量的传递和转化，例如电能转化为机械能，从而使能量的输出不断调速并与操作指令和计算机控制相一致。用一个时尚术语来说，这就是为什么智能能量使用一个初级能量源并且调节它的输出速度来作为最终使用的必要条件。在汽车的例子中作为初级能量的汽油储存在油箱里并在汽化器中进行调节来服从司机对加速器踏板的控制。车速是通过改变汽油的流量来进行限制的。给出汽油固定的气体系数，流量的变化将改变由汽油产生的能量变化，这些能量通过汽油在汽缸内燃烧传递到发动机曲柄。因为这是在司机的控制之下，这就是一个智能的能量输出（或者，因为容易驾驶而智能）。
机电一体化系统不仅能量是不断变化的，信号也是这样。系统的集成需要传感器将自然易变的模拟信号转变成可以传递信息的数字信息。感应产生的能量消耗与信息传递容量无关。分
离数字设备（通常是计算机）、传感器和调节器一起需要模数和数模信号的转换。监控算法大部分都是通过计算机执行的。操作者发出的脉冲或模拟信号形成的命令需要从信号形式转换成能量形式。在汽车上，司机的速度命令从心理形成到加速度踏板的位置信号，然后到汽油的流量控制，最后形成发动机对输出能量的调速。从信号命令到可调节能量的转换形式使用了气体流苏的控制。由于气体的特定能量系数是常数，所以，从它随时间变化的流速的乘积可以得到所需要的可调节的能量输出。
在机电一体化系统中，能量传递、转换和调节，信号传递，数模模数转换和信号稳定处理作为集成混合系统的方面。机电一体化出现在系统设计、制造和操作过程中。在设计阶段常使用系统建模、虚
拟原型和硬件回路实验来实现系统集成。类似的，建模和模拟工具
可能用在类似真实的测试来证明产品的改变和经销计划是合理的。
经营战略的发展包括建模模拟和实验。运转策略的发展包括了建模、模拟和测试。
信号集成和能量传递出现在机电一体化系统也是在硬件回路实验中
特别是信号转换成能量形式是一个共同的观点。事实上，机电一体
化提供了一个理论背景和对硬件回路实验的技术解决。
图3.1是基于计算机的模拟控制过程的概要原理图。在图3.1中过
程的变化量通过变换器检测成为一定的信号并从模拟信号整流成数
字信号让后传送给计算机。具有数字输出的变换器（例如光学编码器）可以直接与计算机数字输出相邻。计算机执行实时监控和信号
分析并有两种形式输出，一种输出为了操作者的控制，另一种只是
为了系统模拟的展示。
用于控制的指令传送给操作者，信号首先从数字形式转换成模拟形式。那个指令也可以是操作指令，可以用在开环控制系统，或者计
算机指令（基于变换器的过程信号），适用于闭环控制系统。
开环和闭环控制指令都是传送给司机的信号，这些信号调整支持传
动装置的输入能量的供应。
lesson19 automation
although there can be variations in definition，automation generally ????????
全自动化是通过多种设备、传感器、作动器、技术和能执行下述功
能的装置来完成的：a监测制造操作的所有方面，b对操作变化作出
决策，c控制制造过程的所有方面。
这些发展包括把计算机引入自动化、计算机数字控制、可适应控制、工业机器人、计算机辅助设计、计算机辅助加工、计算机辅助制造
和计算机集成制造系统。
尽管在定义可能是多种多样的，但是自动化一般被定义为能够用很
少人或者不用人工操作，而运用能够执行和控制制造过程的特殊化
设备，按预先决定的操作顺序生产的过程。完全自动化是通过各种
各样的设备，传感器，驱动器，技术，还有具有以下功能的设备完
成的，（a）能够追踪制造操作的所有方面，（b）能够对操作过程
中可能出现的变化作出相应的决定（c）能够控制它的所有方面。
直到18世纪50年代工业革命的开始（也称作第一次工业革命）自
动化才开始被运用到产品的生产，机械车床（像塔式车床，自动攻
丝机器，自动制造瓶子设备）在19世纪90年代末开始发展，大量
生产设备和自动生产线在20世纪20年代被发展，这些机器安装了
自动化机构，并且已经设计生产出了特殊产品，这些被在高速度和
低投入的客车生产自动化工业中得到了最好的描述。
自动化中大量的突破开始于机床的数控技术，自从这个具有历史意
义的发展，制造业大部分方面的自动化快速发展，这些创造包括自
动化中的计算机控制。装配了电子计算机的数
控技术，自适应控制，工业机器人，计算机辅助设计，计算机辅助
工程和计算机辅助制造（cad/cae/cam)和计算机集成制造(cim)系统。通过对生产更好的控制来减少制造消耗，从而提高生产效率，零件
的装载、进给、卸载在机器上被更有效的利用，并且生产被更有效
地组织。
生产数量是决定机械类型和自动化经济生产要求水平的关键，生产
数量被解释为零件生产的数量，这个容量可以由各种大批量中的个
别批次产生，生产速度被定义为单位时间内生产零件的数量，例如，每天每月或者每年。
加工车间是典型的每年小批量生产，他用了各种各样的标准通用机
床（独立机）或者加工中心，这些典型的执行操作有多种多样的零
件品种-----意思就是：加工操作中不用广泛的变化就可以在很短的时
间内生产出不同的零件。另外加工车间的机械通常需要熟练的技工
来操作并且生产量和比率较低，因此，每个零件的成本都很高，当
部件包含一个大的劳动力成分，这种生产被叫做劳动密集型。
小批量生产的数量范围是10到100，并且它的设备由通用机床和各
种计算机控制的加工中心组成
批量生产通常需要100到5000的大规模，他应用的机器与小批量
生产近似，但是用的是特别设计的较高生产能力的设备。
大批量生产包含100000以上的数量，他需要特种机床（也叫专用
机床）并且材料和零件自动化传输，尽管这些机器设备和特种机床
比较贵，但是劳动技能要求和劳动消耗（投入）比较低，这些生产
系统为了生产的特殊类型而组织起来，因此他们缺少灵活性
自动化可以应用在许多类型的制造业中，从原材料到成品，从加工
车间到大型制造工厂，决定一个新的或现有的生产工厂的自动化需
要注意一下考虑
因为自动化一般包括高的创业设备成本并且要求操作和维护原理相
关的知识，启用同等低水平的自动化的决定必须包括一个机构真正
需求的仔细考察，在一些状况下工厂选择性的自动化比全部的自动化更是令人想要的。
automated storage system 自动存储系统
automoted guided vehicles自动导向运输小车
access codes 进入指令
adc模数转换器
ainning 长期的策略计划
acceleration pedal 加速度踏板
adaptive control 可适应控制
break down 终止停机
bar code decoding 条码译码系统
computer graphics 计算机制图学cg
computer aided engineering 计算机辅助工程cae
computer aided design and drafting 计算机辅助制造和制图cadd
compute aided process planning 计算机辅助工艺设计 capp
conceptualization 概念化
computer aided process planning 计算机辅助生产计划
computer graphis 计算机图形学
coordinates measuring machine 坐标测量机构
contour control system轮廓控制系统
computer number control计算机数字控制
【篇三：机械cadcam基础何雪明华中科技出版社习
题解答】
>何雪明
华中科技大学出版社
习题解答
1、简述cad/cam集成的基本概念。
答：集成是指将基于信息技术的资源及应用聚集成一个协同工作的整体，集成包含功能交互、信息共享以及数据通信三个方面的管理与控制。
2、实现cad/cam集成有哪些方法？
答：cad/cam系统的集成有信息集成、过程集成和功能集成。
3、为什么说cim是一种新的制造思想？
4、从功能上讲，cims由哪几部分组成？各有何功能？
答：从功能上讲，cims包括产品设计、生产及经营等全部活动，这些功能对应着cims结构中的三个层次。即：
决策层：帮助企业领导作出经营决策。
信息层：生成工程技术信息，进行企业信息管理，包括物流需求、生产计划等。物资层：它是处于底层的生产实体，涉及生产环境和加工制造中的许多设备，是信息流和物料流的结合点。
5、实现cims主要解决哪些关键技术？
答：首先是信息传输；其次是数据模型、异构分布数据管理及网络通信等方面；第三个关键技术在于系统技术和现代管理技术。对这样复杂的系统如何描述、设计和控制，以便使系统在满意状态下运行，是一个有待研究的问题。cims会引起管理体制变革，所以生产规划、调度和集成管理方面的研究也是实现cims的关键技术之一。
6、解决cims中的信息通信有些什么方法？
答：随着cims发展的需要，信息传输技术发展很快，特别是工业局域网，它是利用计算机及通信技术，将分散的数据处理设备连接起来，完成信息传输的一种计算机网络。在工业局域网产品中发展最迅速的有map网、以太网、ethernet、map网是按照自动化协议将一台或多台计算机、终端设备、数据传输设备、自动加工设备等不同软、硬件连接起来的系统的集合。
7、为什么说产品集成模型能满足cims中集成化的要求？
答：为实现集成化的要求，cad系统必须能完整地、全面地描述零件的信息。除了有关几何信息和拓扑信息之外，还需要包含有关工艺特征、材料、加工精度以及表面粗糙度等方面的信息。后者对加工方法、工艺路线及刀具、切削用量的选择等具有决定性影响。为此需要在计算机内部把与产品有关的全部信息集成在一起，构成产品模型。产品模型中不仅包括了与生产过程有关的所有信息，而且在结构上还能清楚地表达这些信息之间的关联。因此产品模型可视为与产品有关的所有数据构成的逻辑单元。
8、cims中的生产管理为什么采用mrpⅡ系统？
答：目前机械制造生产管理中的核心问题是推广使用mrpⅡ。这是一个在规定了应生产的产品种类和数量之后，根据产品构成的零部件展开、制定生产计划和对由原材料制成成品的“物流”进行时间管理的计算机系统。它采用人机交互的方式帮助生产管理人员对企业的产、供、销、财务和成本进行统一管理。它能完成经营计划、生
产计划、车间作业计划的制定及物料采购、库存和成本管理信息处
理等功能。
9、当前我国cims技术取得了哪些主要进展？
答：一个重要进展是建成了cims技术的研究环境和工程环境，形
成了我国cims研究和开发的基地。在应用工程方面，近年来已取得
突破性进展。北京第一机床厂、沈阳鼓风机厂、成都飞机公司的
cims工程突破口项目已进行验收，取得了重大进展，对企业产生了
良好的效益，受到企业的高度评价。在产品开发方面也已取得重大
成果。近年来，863/cims支持了近20项产品开发，包括了cad、capp、制造业的管理及决策信息系统、加工过程的调度与控制、仿
真以及其它与工厂自动化有关的计算机辅助技术产品。
10、你认为在cims的研究发展中，应采用哪些先进技术？
答：并行工程、面向对象技术、精良生产、虚拟制造和敏捷制造等。
1、定义术言“有限元”。
答：有限元法是用有限数量的单元将作为分析对象的结构连续体进
行网格离散化，并通过这些单元的位移、应变和应力的近似求解来
分析结构连续体的整体位移、应变和应力的一种数值方法。
2、如何理解有限元法中的“离散”概念？
答：有限元法是基于固体流动的变分原理，以数学上平衡微分方程、几何上变形协调方程和物理上的本构方程作为基本的理论方程，结
合圣维南原理和虚位移原理作为解决问题的手段，通过求解离散单
元在给定边界条件、载荷和材料特性下所形成的线形或非线形微分
方程组，从而得到结构连续体的位移、应力、应变和内力等的结果。其描述的准确性依赖于单元细分的程度(即几何相似性)、载荷的真实性、材料力学参数的可信度、边界条件处理的正确程度(即力学相似性)等。简言之，有限元法就是一个基于下列基本假设上的“化整为零”的分析方法和“积零为整”的研究方法。
3、列出有限元法的5种优点。
答：连续性、均匀性、同向性、线弹性和小变形。
4、列举和简要说明有限元法的一般步骤。
答：有限元法求解问题的基本步骤为：1、问题及求解域定义；2、
求解域离散化；3、确定状态变量及控制方法；4、单元推导；5、总
装求解；6、联立方程组求解和结果解释。
5、简要说明有限元法的发展趋势。
答：集成的cad/cam/cae技术、更为强大的网格处理能力、线性问
题→非线性问题、单一结构场→耦合场以及程序面向用户的开放性。
6、如何理解优化设计方法与传统设计方法的异同点，以及优化设计
方法较传统设计方法有何优势。
答：传统设计所遵循的“原始方案→计算和校核→调整方案→再计算
和校核→?”的设计流程，是以牺牲设计效率和质量为代价的相对繁
琐和耗时的设计方法，随着设计越来越系统化，设计规模越来越大
型化，该方法已经越来越不能满足设计的时效和精度要求。代之而
起的优化设计方法则采用数学方法和计算机的“自动探索”，来代替
传统设计所遵循的设计流程。
7、如何理解优化设计三要素，在数学模型中的地位和作用。
答：优化设计的数学模型主要由设计变量向量x、目标函数f(x)和约束函数三部分组成，简称为优化模型的三要素。
在设计过程中进行选择和调整并最终必须确定的独立参数称之为设
计变量，设计变量可以是连续变量也可以是离散变量。其数目称为
优化问题的维数，由n个设计变量的坐标轴所形成的n维实空间称
为设计空间。在这些空间中，n个设计变量的坐标值组成了一个设计点并代表一个设计方案。
目标函数又称为评价函数，是用来评价设计方案优劣的标准，即目
标函数是用设计变量来表达设计中预期目标的函数表达式，一个n
维设计变量优化问题的目标函数记为f(x)。依据目标函数所代表的设
计目标的数量，目标函数可分为单目标函数和多目标函数两类。
目标函数值取决于设计变量的变化，但这种变化并不是任意的自由
变化，绝大部分实际问题的设计或多或少的总要满足一定的设计条件，而这些条件构成了对设计变量取值的限制函数，称之为约束函
数或(设计)约束。
8、如何理解优化设计迭代解法的基本思想。
答：优化设计迭代解法的基本思想，是根据目标函数f(x)的收敛变
化规律，由第k轮迭代设
?迭代公式x(k?1)?x(k)??(k)s(k)来改变x(k)到第k+1轮迭代的新设计点x(k+1)，然后再在点x(k+1)
9、如何理解目标函数的凸性和正定性的关系。
答：当目标函数f(x)为二次函数时，h(x)为一常数矩阵，如果它是正定的，则称f(x)为正定。正定二次函数的等值线或等值面是一簇具有
共同中心的椭圆或同心椭球。由于非正定二次函数在极小点附近的
等值线或等值面，也可近似地用椭圆或椭球来代替。
在已知存在极值的基础上，我们还要知道极值的数目及性质，是否
在全局极值点外还存
在一个或者多个局部的极值点，这将有目标函数的凸性来辅助决定，对于有约束的目标函数，其极值还要结合约束条件来共同来确定。
对于具有凸性的目标函数，其极值点只有一个，当然也就是全局的
最优点。为此，如果事先能通过h(x)的正定性判断出目标函数是个
凸函数，则该函数的极值点就是全域最优点。
10、如何理解函数的方向导数和梯度的关系和它们的异同点。
?答：对于从同一个设计点x采用不同的方向逼近x*，是否存在一
个最佳的方向s*，使逼近
?x*的效率最高，很显然这个s*就是目标函数值变化最大的梯度方向。
梯度方向?f(x)为一矢量，定义
为：?f(x)???f???x1?f?x2?f? ???xn?t
如果将f(x)在设计点x处沿任意方向s的函数值变化率，定义为f(x)在x处s方向上的方向导数，方向导数为一标量，定义为：
?f(x)?f(x)?f(x)?f(x)cos?1?cos?2???cos?n ??s?x1?x2?xn??
11、对于正定的二次函数，为什么切线法和插值法能够一步得到其
精确最优解；又如何理解
即使对于非二次的函数，插值法也是非常有效的。
答：假如目标函数具有较好的一、二阶导数，还可以采用计算量少、可靠性好、应用更为方便的平分法和切线法。
当目标函数相当复杂，可以采用一个容易求解极小值的较低次函数
p(x)，在满足一定的条件下来近似代替f(x)。这种方法称为插值法。
12、如何理解无约束多维问题的优化方法与无约束一维问题的优化
方法的关系。
答：多维搜索法是利用已有的信息，通过计算点一步一步地直接移动，逐步逼近并最后达到最优点。因此，每移动一步的计算都应该
达到两个目的，⑴获得目标的改进值；⑵为下一步计算提出有用的
信息。
相对于一维搜索法只需要确定搜索步长而言，多维搜索法要复杂得
很多，它不仅要确定
?每次迭代的设计点x(k)必须在可行区域内。一旦搜索方向s(k)确定了，由于可以使用前面的
13、如何理解约束多维问题的优化方法与无约束一(多)维问题的优
化方法的关系。
答：设计变量的取值范围受到某种限制时的优化方法，称为约束问
题的优化方法，它是处理
实际工程中绝大部分问题的基本方法。约束问题的优化方法也包括
直接法和间接法，直接法主要用于求解不等式约束条件的优化问题；而间接法对不等式约束和等式约束均有效。与无约束问题一样，约
束问题的优化方法重点也是要解决探索方向和步长的问题。
14、等式约束和不等式约束多维优化的间接方法处理上如何不同。答：直接法主要用于求解不等式约束条件的优化问题；而间接法对
不等式约束和等式约束均有效。
在可行域内按照一定的原则，直接探索出问题的最优点，而无须将
约束问题转换成无约束问题去求优的方法，称为约束优化问题的直
接法。由于约束条件常常使得可行域为非凸集而出现众多的局部极
值点，不同的初始点往往也会导致探索点逼近于不同的局部极值点
15、多目标优化方法处理方法主要有哪些？
答：统一目标法、主要目标法、协调曲线法和设计分析法。
16、如何理解系统的组成和特点。
答：系统是一组相互联系的为实现特定功能的若干要素所组成的，
一个可辨别的、复杂的具有固定特性/行为的动态有机整体。
系统的主要特点。1)结构；2)输入/输出；3)功能。
17、建立系统模型的意义何在？模型建立的一般步骤是什么？
答：我们所面对的系统大多数并不具备真实试验的可行性，这时就
需要按照实际系统建立出系统相关抽象的模拟模型即系统模型并对
之进行研究，然后依据这个系统模型的分析结果来推断实际系统的
各种可能的工作状况。这里为保证一定的系统模拟精度，实际系统
和相应的系统模型就必须要具有一定的相似性和同形性。
模型建立的一般步骤是：1)理解系统的功能原理并提出所建模型的
目的和要求；2)分清系统的主、次要要素及各种因果关系；3)用数学
符号表示要素及各种因果关系的定义；4)其他可以定量描述的相关内容的补充及数学描述；5)联立以上各种结构的数学关系，构成系统的数学模型；6)实验研究并就其结果判断模型符合真实系统的程度；7)
根据模型符合真实系统的程度对模型作必要的修改。
当然，数学模型的一般构造步骤也可以认为仅包括上述的第1)~5)步，而第6)和7)步，将是计算机仿真的有关内容。
18、定义术言“计算机仿真”，列举和简要说明计算机仿真的基本步骤。
答：这里的仿真是指使用系统模型和计算机技术来模拟和分析真实
系统行为的一种方法，其中的模型扮演了描述系统是什么的角色，
而仿真则扮演了显示系统在做什么的角色。
计算机仿真的过程，实际上就是凭借系统的数学模型，并通过该模
型在计算机上的运行，来执行对模型的模拟、检验和修正，并使模
型不断趋于完善的过程。
在试图求解系统问题之前，实际系统的定义最为关键，尤其是系统
的包络边界的识别；一旦有了这些明确的系统定义，结合一定的假
设和简化，在确定了系统变量和参数以及它们之间的关系后，即可
方便地建立出描述所研究系统的数学模型；建立了数学模型之后，
随之着手准备的工作是收集系统有关的各项输入、输出数据，以及
用于描述系统各部分之间关系