《机械制造基础》复习题分析

《机械制造基础》复习题分析
《机械制造基础》复习题分析

按课本复习纲要

第一章金属切削的基础知识

1、P4切削用量三要素(定义、公式及单位)

2、图1-6

3、图1-9几个图中角度的标注、名称及作用

4、刃倾角及其对排屑方向的影响图1-14

5、车刀刀尖高于(低于)工件旋转中心时,刀具的工作角度(前角后角)的变化(图1-16)

6、切屑的三种种类是什么?

7、什么叫积屑瘤?及其对切削加工的影响是什么?

8、切削力和切削功率的计算,把后面P31作业8、9、10

9、切削热的传出靠什么?

10、什么叫刀具的耐用度?

11、P22产品质量包括什么?

12、什么叫加工硬化?

13、选择切削用量的顺序是什么?

第二章金属切削机床的基本知识

1、说出卧式车床的各部分名称(图2-1a)

2、机床有那几个主要部分组成?

4、机床机械传动的组成P42页

第三章切削方法综述

1、车铣钻镗磨的尺寸精度和表面粗糙度

2、P85复习题(5)、(12)(18),思考和练习题

3、周铣、端铣、顺铣、逆铣

第四章精密加工

1、什么叫精整?光整?并举例

2、特种加工的定义?并举例。

3、电火花加工特点及应用?

4、超声加工特点及应用

第五章典型零件加工分析

1、会选择各类方法加工合适的产品!

2、平面、外圆、孔加工方法及其选择方案的确定及适用场合?

4、齿轮加工(重点)

三种齿轮加工方法及其原理

按原理加工的两种方法及定义

5、P118作业(P118思考和练习2、3)

第六章工艺过程的基本知识

1、工步及工序定义、工艺过程、工艺规程

2、工件的六点定位原理

夹具的组成

完全定位、不完全定位、欠定位、重复定位

3、针对图6-8、6-9、分析自由度

4、定位基准的选择?粗基准的选择放

5、粗基准的选择原则?

6、精基准的选择原则?

P141 5、8、9、10、11、12

《金工实习》期末考试模拟试题(一)

一.单选题(每小题1分,共40分)

8.图3中螺纹与圆柱体之间的回转槽,是螺纹退刀槽还是进刀槽?

A.是螺纹退刀槽

B.是螺纹进刀槽

C.此槽与螺纹加工无关

9.在相同切削条件下,主偏角kr为90度的车刀,其切削径向分力比kr为45度的车刀大。() A.正确 B.错误

10.图4中的a是车刀的什么刀面?()

A.主后刀面

B.副后刀面

C.前刀面

11.轴上某直径Φ60h6,长度120mm,Ra=0.2μm的外圆,其加工方法及顺序为()

A.粗车--精车

B.粗车--半精车--磨

C.粗车--磨

12.车床转孔前,一般先车端面,主要目的是()

A.减小转头偏斜便于控制转孔深度

B.为提高生产率

C.降低转削的表面粗糙度

D.减小转削力

13.四爪卡盘与三爪卡盘相比,其结构和性能的不同点主要是()

A.端面有一些同心圆,便于观察找正

B.四个卡爪可独立移动,以便装夹不规则形状的工作

C.四爪卡盘多一个卡爪

14.按机床刻度盘进刀,多选了两格应如何处理?()

A.直接退回两路

B.把刀架移回原位再进刀

C.把手柄摇回半圈再进刀

15.图5中工件为1000件,锥面可采用哪些车削方法?()

A.宽刀法

B.扳转小刀架法

C.偏移尾架法

D.靠膜法

16.图6所示镗刀杆上的螺孔应如何加工?()

A.钻孔--攻螺纹

B.扩孔--攻螺纹

C.镗孔--镗螺纹

D.钻孔--镗螺纹

17.钢件上M12螺距为1.5mm的螺纹,在攻螺纹前的钻孔直径应为多大?()

A.直径10mm

B.直径12mm

C.直径10.35mm

D.直径10.5mm

18.车床镗孔可否校正原来孔的轴线偏斜?()

A.不可以

B.可以

C.对钻的孔可以,对铸锻的孔不可以

22.图8中的a角是刀具的什么角度?()

A.前角

B.刃倾角

C.主后角

D.主偏角

25.车外圆时,如主轴转速增大,则进给量()

A.按比例变大

B.不变

C.变小

D.因皮带可能打滑,变与不变难确定

26.车削轴上1:20的锥面,小直径d=30mm,长度L=200mm,数量=10件,应用什么方法加工?()

A.靠膜法

B.扳转小滑板法

C.偏移尾架法

D.宽刀法

37.使用分度头作业时,如要将工件转10°,则分度头手柄应转()

A.10/9转

B.1/36转

C.1/4转

D.1转

38.柔性制造系统是()

A.大批量多品种生产流水线

B.大量生产的自动生产线

C.组合机床自动线

D.小批量生产的自动加工线

39.数控步冲压力机是通过()控制方式完成加工。

A.点位控制

B.直线控制

C.连续控制

40.与普通铣床比较、数控铣床的高精度和稳定性最主要是由()保证

的。

A.伺服控制系统

B.刀具、机床系统刚性

C.运动副精度

二、多选题(每题至少两个答案,每小题1分,共15分)

2.以下哪几种齿轮的齿形可在万能铣床上加工?()

A.直齿圆柱齿轮

B.螺旋齿圆柱齿轮

C.双联齿轮

D.内齿轮

3.磨削的最后阶段常采用几次“光磨行程”,其目的是()

A.保证尺寸精度

B.保证位置精度

C.保证形状精度

D.保证表面粗糙度要求

4.有几种孔,其表面粗糙度Ra值分别如下,问哪几种用铰孔作为终加工较好?()

A.Ra=0.8μm

B.Ra=0.1μm

C.Ra=1.6μm

D.Ra=6.3μm

5.下列加工工作哪些属于钳工的工作范围?()

A.工作锉削

B.手工攻螺纹

C.轴上加工键槽

D.工作划线

6.下列哪几种机床可以进行钻孔?()

A.钻床

B.车床

C.铣床

D.刨床

7.单件小批生产中工件划线的作用是()

A.合理分配加工余量

B.检查毛坯的形状和尺寸是否合格

C.为保证工作的位置精度

D.作为工作安装和加工的依据

8.图9中直齿轮精度等级为7级,齿面粗糙度Ra值为1.6μm,齿形加工可选用哪些方法?()

A.铣齿

B.插齿

C.滚齿

9.作车刀前角的主要用是()

A.控制切削流动方向

B.防止前刀面与切削摩擦

C.使刀刃锋利

D.减小后刀面与工件的摩擦

10.在车削过程中,工件上有下列哪几个表面?()

A.切削平面

B.已加工表面

C.待加工表面

D.加工表面(又称过渡表面)

11.下列哪些机床可以进行钻、扩、铰孔的工作?()

A.车床

B.钻床

C.铣床

D.刨床

12.下列哪几种机床主要用于平面和直线型沟槽的加工?( BC )

A.车床

B.刨床

C.铣床

D.钻床

三、判断题(对打“√”,错打“×”,每小题1分,共35分)

1.调制处理的主要目的在于提高结构零件的韧性。()

2.工件淬火后硬度偏低时,最好通过降低回火温度的方法来保证硬度。()

3.由于正火较退火冷却速度快,过冷度大,获得组织较细,因此正火的强度和硬度比退火

高。()

4.X62W型铣床的进给变速机构用来调整主轴速度。( )

5.铣床的回转工作台分为手动和机动两种,用于加工圆弧面和加工大零件的分度,回转工

作台中央有一基准孔,利用它便于确定机床的回转中心。

()

6.在铣削用量的选择上,用粗加工和精加工只是有材料有关。()

()

7.在轮廓铣削加工中,必须计算出刀具中心轨迹,不能用数控机床上的刀具半径补偿功能。

()

8.机床转速减慢,进给量加快,可使工件表面光洁()

9.切削速度就是指机床转速。()

10.车削外圆面时车刀刀杆应与车床轴线平行。()

11.普通车床中加工小锥角时,都采用尾架偏移法()

12.钻孔时背吃刀量a和车工加工外圆时的背吃刀量的计算相同

()

13.钳工用攻丝和套丝方法切制的螺纹,通常都是直径较大的螺纹,而且工件不易搬动

()

14.铣刀的几何角度与车刀的几何角度定义基本相同()

15.磨孔主要用来提高孔的形状和位置精度

()

16.工件的硬度高要选择软的砂轮

()

17.在钢棒和铸铁棒上可套扣同样尺寸大小的螺纹,但钢棒的外径应比铸铁棒的外径小些

()

18.车削加工时,对刀具寿命影响最大的是切削速度()

19.在Φ30×30的零件上钻一个Φ15的孔(与Φ30外圆同心),常在钻床上钻孔()

20.在车削加工时,为提高生产率,应首先选择较快的切削速度()

21.34.铰孔不仅可提高孔的尺寸精度和减小表面粗糙度值,而且还能提高孔与孔之间的位

置精度()

四、问答题(10分)

如下图所示零件,回答下述问题:

(1)该零件在普通车床和数控车床上进行加工,从刀具、切削用量的选择方法和加工的工序来说明各自如何保证零件的形状和尺寸精度;(5分)

《金工实习》期末考试模拟试题(二)

一、判断题(对打“√”,错打“×”,每小题1分,共40分)

4.X62W铣床的进给变速机构用来调整主轴速度。( F )

5.铣床的回转工作台分为手动与机动两种,用于加工圆弧面和加工大零件的分度,回转工作台中央有一基准孔,利用它便于确定机床的回转中心。( F )

6.在铣削用量的选择上,用粗加工和精加工只是由材料有关。( F )

7.后置处理程序是把刀位数据(X、Y、Z坐标值)和工艺参数等信息转换成机床能识别的数控加工指令。( T )

8.在轮廓铣削加工中,必须计算出刀具中心轨迹,不能用数控机床上的刀具半径补偿功能。( F )

18.45钢的锻造范围是800°-1200°。()

23.机床转速减慢,进给量加快,可使工件表面光洁。()

24.切削速度就是指机床转速。()

25.车削外圆面时车刀刀杆应与车床轴线平行。()

26.普通车床中加工小锥角时,都采用尾架偏移法。()29.钻孔时背吃刀量ap和车工加工外圆时的背吃刀量的计算相同。()30.钳工用攻丝和套丝方法切制的螺纹,通常都是直径较大的螺纹,而且工件不易搬动。()

31.铣刀的几何角度与车刀的几何角度定义基本相同。()

32.磨孔主要用来提高孔的形状和位置精度。()33.工件的硬度高要选择软的砂轮。()35.在钢棒和铸铁棒上可套扣同样尺寸大小的螺纹,但钢棒的外径应比铸铁棒的外径小些。()

36.车削加工时,对刀具寿命影响最大是切削速度。()

37.在φ30×30的零件上钻一个φ15的孔(与φ15外圆同心),常在钻床上钻孔。

()

38.在车削加工时,为提高生产率,应首先选择较快的切割速度。()

39.铰孔不仅可提高孔的尺寸精度和减小表面粗糙度值,还能提高孔与孔之间的位置精度。()

40.线切割加工可加工软金属材料,也可加工硬金属材料。()

二、单选题(每小题1分,共50分)

1.工件淬火回火的目的是( )

A.获得优良有综合机械性能

B.提高合金元素在固溶体中的溶解度

C.获得强度很高的淬火马氏体

2.T12A钢制造锯条时常采用()

A.淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.淬火+高温回火

3.45钢制作扳手时,其热处理工艺是()

A.淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.淬火+高温回火

15.机床床身一般都是()

A.灰铸铁 B.可锻铸铁 C.球墨铸铁

23.车刀前角的主要作用()

A.使刀刃锋利减少切屑变形 B.改变切削力和散热状况 C.改变切屑流向

24.在车削螺纹时,下述哪个箱体内的齿轮允许进行调换,以满足螺距的要求()A.进给箱 B.主轴变速箱 C.溜板箱

D.挂轮箱 E.床头箱

25.车削工件时,横向背吃刀量调整方法是()

A.刻度圈直接退转到所需刻度

B.转动刀架向左偏移一定量

C.相反方向退回全部空行程,然后再转到所需刻度

26.普通车床上加工零件一般能达到的公差等级为()

A.IT5~IT3 B.IT7~IT6 C.IT10~IT8

27.车削加工表面粗糙度Ra的数值一般能达到()

A.25~12.5 B.12.5~3.2 C.3.2~1.6 D.1.6~0.4

28.在普通车床上主要加工()

A.带凹凸的零件 B.盘、轴、套类零件 C.平面零件

29.安装车刀时,刀杆伸出适当的长度应为()

A.刀杆总长的2/3 B.刀杆厚度的1.0-1.5倍C.伸出刀架5毫米 D.任意伸长

30.车床通用夹具能自动定心的是()

A.四爪卡盘

B.三爪卡盘

C.花盘

31.车床钻孔时,其主运动是()

A.工件的旋转运动

B.钻头的纵向移动

C.钻头的旋转运动和纵向移动

32.在零件图上用来确定其他点线面位置的基准称为()

A.设计基准

B.划线基准

C.定位基准

33.锉削速度为()

A.80次/分

B.40次/分

C.20次/分

34.一般起锯角度应()

A.小于15度

B. 等于15度

C. 大于15度

35.锉削铜、铝等软金属工具时,应选用()

A.细锉刀

B.油光锉

C.什锦锉

D.粗锉刀

E.单齿纹锉刀

36.锯割厚工件时应选择()齿的锯条

A.粗

B.中

C.细

37.回转工作台的主要用途是()

A.加工等分的零件

B.加工圆弧形表面和圆弧形凹槽的零件

C.加工体积不大,形状比较规则的零件

38.“砂轮的硬度”是指()

A.砂轮上磨料的硬度

B.硬度计上打出来的硬度

C.磨粒从砂轮上脱落下来的难易程度

D.砂轮上磨粒体积占整个砂轮体积的百分比

39.一根各段同轴度要求较高的淬硬钢的台阶轴,其各段外圆表面的精加工应为()

A.精密车削

B.在外圆磨床上磨外圆

C.在无心磨床上磨外圆

40.如需5件45号钢的车床主轴箱齿轮,其合理的毛坯制造方法是()

A.模锻

B.冲压

C.铸造

D.自由锻

41.使用分度头作业时,如将工件转10°,则分度头手柄应转()

A.10/9 转

B.1/36转

C.1/4转

D.1转

43.在一个铸铁的机架上欲加工φ12的孔,其精度为IT10,粗糙度为0.8,常用的加工方法为()

A. 钻—铰

B.钻—镗

C.钻—磨

44. 一个φ30内孔,其孔表面粗糙度要求为Ra=0.6μm,其精加工方法为()

A.钻孔

B.磨孔

C.车削镗孔

46.柔性制造系统是()

A.大批量多品种生产流水线

B.大量生产的自动生产线

C.组合机床自动线

D.小批量生产的自动加工线

47.数控车床上进行外圆锥的车削,可以采用()实现

A.转动小拖板法

B.偏移尾架法

C.通过大小拖板丝杆复合运动

48.数控步冲压力机是通过()控制方式完成加工

A.点位控制

B.直线控制

C.连续控制

49. 与普通铣床相比较,数控铣床的高精度和稳定性最主要是由()保证的

A.伺服控制系统

B.刀具、机床系统刚性

C.运动副精度

50.下列几种焊接方法中,属于熔化焊的是()

A.点焊

B.钎焊

C.电弧焊

D.摩擦焊

三、问答题(10分)

1.如下图所示零件,回答下述问题:

(1)该零件在普通车床和数控车床上进行加工,从刀具、切削用量的选择方法和加工的工序来说明各自如何保证零件的形状和尺寸精度;(5分)

《机械制造基础》期末考试模拟试题样本(三)

一、判断题

1.工件在夹具中定位时,欠定位是绝对不允许的,过定位特殊情况下是可以存在的。()

2.端铣平面比周铣平面的表面粗糙度值大。()

3.专用夹具是结构已经标准化且有一定适用范围的夹具。()4.淬火是安排在磨削之前的热处理。()

5.切削加工所造成的加工硬化,常常伴随着表面裂纹,因而降低了零件的疲劳强度和耐劳性。()

6.定比传动机构的传动比是固定的传动机构,例:涡轮蜗杆传动机构。()

7.磨削的径向磨削力大,且作用在工艺系统刚性较差的方向上。()8.切削厚度对切屑变形没有影响。()

9.砂轮具备自锐性,不需要重磨。()

10.刃倾角主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。()

二、单项选择题

1.当进给量增加时,切削力(),切削温度()。A、增加、下降 B、增加、上升 C、减少、下降 D、减少、上升

2.基准重合原则就是指()与定位基准重合。

A、测量基准

B、设计基准

C、装配基准

D、工艺基准3.磨削的表面粗糙度一般可高达()。

A、Ra= 6.4~3.2μm

B、Ra= 3.2~1.6μm

C、Ra= 0.8~0.2μm

D、A、B、C均不是

4.有色金属零件的外圆表面加工,当其精度为IT6表面粗糙度要求为Ra0.4时,它的终了加工方法应采用()。

A、精车

B、精细车

C、.精磨

D、粗磨

5.在镗床上最适宜加工的工件是()。

A、轴类

B、螺纹类

C、箱体机架

D、轴套类

6.车单线螺纹时,为获得准确的螺距必须()。

A、正确调整主轴于丝杠间的换向机构

B、正确安装车刀

C、保证工件转一圈车刀准确移动一个螺距

D、正确刃磨车刀7.一传动系统中,电动机经V带副带动Ⅰ轴,Ⅰ轴通过一对双联滑移齿轮副传至Ⅱ轴,Ⅱ轴与Ⅲ轴之间为三联滑移齿轮副传动,问Ⅲ轴可以获得()种不同的转速。

A、3

B、5

C、6

D、8

8.车刀刀尖高于工件旋转中心时,刀具的工作角度()。

A、前角增大,后角减小

B、前角减小,后角增大

C、前角、后角都增大

D、前角、后角都减小

9.下面加工孔的()精度最高。

A、钻孔

B、研磨孔

C、铰孔

D、镗孔10.选择切削用量的顺序应该是()。

A、首先选较大的进给量f,其次选尽可能大的背吃刀量a p ,最后选尽可能大的切削速度V c。

B、首先选较大的背吃刀量a p,其次选尽可能大的进给量f ,最后选尽可能大的切削速度V c。

C、首先选较大的切削速度V c,其次选尽可能大的背吃刀量a p ,最后选尽可能大的进给量f。

D、首先选较大的切削速度V c,其次选尽可能大的进给量f ,最后选尽可能大的背吃刀量a p。

三、填空题

1.切屑的种类通常分为_______切屑、_________切屑和 ____切屑。2.定位基准的作用不同,第一道工序只能以毛坯表面定位,这是___基准;以加工过的表面为定位基准,这是______基准。

3.机床机械传动主要由定比传动机构、_____________、____ __________、_____ _________和箱体及其他装置。

4. 特种加工是将电、磁、声、光等物理能量直接施加在被加工的部位上,从而使材料被去除、变形或改变性能,主要由__ _________、____________、超声加工和高能束加工等组成。

5.图中底面三个定位钉1、2、3限制了,

__自由度、侧面4、5限制了自由度,底面6限制了自由度。

6. 蜗杆的螺纹头数为k,蜗轮的齿数为z , 其传动比为,蜗杆传动的优点是可以获得较大的,而且传动平稳,噪声小,结构紧凑。

四、简答题(略)

五、分析计算题

1.根据下面的传动系统图,(1)写出传动路线表达式;(2) 指出主轴Ⅴ有几种转速;

(3) 列式并计算出主轴Ⅴ的最高转速n(转/分)。(皮带滑动系数)

n=1300r/min

1.用硬质合金车刀在C6132型卧式车床上车削灰铸铁HT200(退火,170HBS)Kc=1118MPa,轴件的外圆,切削用量为V c=100m/min、f=0.3mm/r、a p=4mm,试利用切削层单位面积的切削力K c,计算切削力F c和切削功率P m。若机床传动效率η=0.8,机床主电机功率P E=2KW,试问电动机功率是否足够?

3、根据下列传动链简图,传动链末端为丝杠螺母的移动(1)写出传动路线表达式;(2) 指出丝杠螺母的移动有几种转速(;(3)计算出丝杠螺母的最高移动速度Vmax(mm/分)(皮带滑动系数 =0.98 );

1、请画出下图系统的传动系统图,并计算此状态下传动系统

的转速

有限元填空选择题及答案

1有限元是近似求解_一般连续_场问题的数值方法 2有限元法将连续的求解域离散为若干个子域_,得到有限个单元,单元和单元之间用节点相连 3从选择未知量的角度来看,有限元法分为三类位移法. 力法混合法 4以_节点位移_为基本未知量的求解方法称为位移法. 5以_节点力_为基本未知量的求解方法称为力法. 6一部分以__节点位移__,另一部分以_节点力_为基本未知量的求解方法称为混合法. 7直梁在外力的作用下,横截面的内力有剪力_和_弯矩_两个. 8平面刚架结构在外力的作用下,横截面上的内力有轴力_ 、剪力_和弯矩. 9进行直梁有限元分析,平面刚架单元上每个节点的节点位移为挠度和转角 10平面刚架结构中,已知单元e的坐标变换矩阵[T e ]和在局 部坐标系x’O’y’下的单元刚度矩阵[K’]e ,则单元在真体坐标 系xOy下的单元刚度矩阵为_ [K]e = [T e ] T [K’] e [T e ] 13弹性力学问题的方程个数有15个,未知量的个数有15个. 14弹性力学平面问题的方程个数有8_个,未知量个数有8_个15几何方程是研究__应变___和_位移之间关系的方程 16物理方程是描述_应力_和_应变_关系的方程 17平衡方程反映了_应力__和_位移_之间关系的 18把经过物体内任意一点各个_ 截面上的应力状况叫做__该点_的应力状态 19形函数在单元上节点上的值,具有本点为_1_.它点为零的性质,并且在三角形单元的任一节点上,三个行函数之和为_1_ 20 形函数是_三角形_单元内部坐标的_线性位移_函数,他反映了单元的_位移_状态 21在进行节点编号时,要尽量使用同一单元的相邻节点的狭长的带状尽可能小,以使最大限度地缩小刚度矩阵的带宽,节省存储,提高计算效率. 22三角形单元的位移模式为_线性位移模式_- 23矩形单元的位移模式为__线性位移模式_ 24在选择多项式位移模式的阶次时,要求_所选的位移模式应该与局部坐标系的方位无关的性质为几何_各向同性 25单元刚度矩阵描述了_节点力_和_节点位移之间的关系 26在选择多项式作为单元的位移模式时,多项式阶次的确定,要考虑解答的收敛性,即要满足单元的_完备性和协调性要求27三节点三角形单元内的应力和应变是_常数,四节点矩形单元内的应力和应变是线性_变化的 28在矩形单元的边界上,位移是线性_变化的 29整体刚度是一个呈_ 狭长的带状_分布的稀疏矩阵 30整体刚度[K]是一个奇异阵,在排除刚体位移_后,它正义阵1从选择未知量的角度来看,有限元法可分为三类(力法,位移法,混合法) 2下列哪有限元特点的描述中,哪种说法是错误的(D需要使用于整个结构的插值函数) 3几何方程研究的是(A应变和位移)之间关系的方程式 4物理方程是描述(D应力和应变)关系的方程 5平衡方程研究的是(C应力和位移)之间关系的方程式 6在划分单元时,下列哪种说话是错误的(A一般首选矩形单元) 7下列哪种单元的单元刚度矩阵必须通过积分才能得到(D矩形单元) 8单元的刚度矩阵不取决于下列哪种因素(B单元位置) 9可以证明,在给定载荷的作用下,有限元计算模型的变形与实际结构变形之间的关系为(B前者小于后者) 10ANSYS按功能作用可分为若干个处理器,其中(B求解器)用于施加载荷和边界条件 11下列有关有限元分析法的描述中,哪种说话是错误的(B单元之间通过其边界连接成组合体) 12下列关于等参数单元的描述中,哪些说话是错误的(C将规则单元变换为不规则单元后,易于构造位移模式) 13从选择未知量的角度来看,有限元可以分为三类,混合法的未知量是(C节点力和节点位移) 14下列对有限元特点的描述中,哪种说话是错误的(B对有限元求解域问题没有较好的处理方法) 15在划分单元时,下列哪种说话错误(D自由端不能取为节点) 16对于平面问题,选择单元一般首选(D三角形单元或等参单元) 17下列哪种说法不是形函数的性质(C三角形单元任一条边上的形函数,与三角形的三个节点坐标都有关) 18下列四种假设中,哪种分析不属于分析弹性力学的基本假设(C大变形假设) 19下列四种假设中,哪种不属于分析弹性力学的基本假设(B 有限变形假设) 20下列关于三角形单元说法中哪种是错误的(C在单元的公共边上应力和应变的值是连续的) 21下列关于矩形单元的说法哪项是错误的(D其形函数是线形的) 22应用圣维南原理简化边界条件时,静力等效是指前后的力系的(D主矢量相同,对于同一点的主矩也相同) 24描述同一点的应力状态需要的应力分量是(C6个) 25在选择多项式作为单元的位移模式时.多项式阶次的确定,要考虑解答的收敛性,哪种说法不是单元必须满足的要求(D 对称性)

机械制造基础试题及答案

机械制造基础 一、判断题 1、钢的正火的硬度、强度比退火低。(3) 4、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。(3) 5、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。(√) 6、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。(3) 7、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一 定合格。(√) 8、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。(√) 9、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。(√) 10、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。(√) 11、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。(√) 12、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动。(√) 13、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位。(√) 14、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平。(√) 15、冲击韧性值随温度的降低而减小。(√) 16、正火的冷却速度比退火稍慢一些。(3) 17、碳钢的含碳量一般不超过1. 3%。(√) 18、一般情况下,焊件厚度小于4mm 时,焊条直径等于焊件厚度。(√) 19、从制造角度讲,基孔制的特点就是先加工孔,基轴制的特点就是先加工轴。(3) 20、为了实现互换性,零件的公差规定越小越好。(3) 21、Ra 值越大,零件表面越粗糙。(√) 22、切削用量主要是指切削速度和进给量。(3) 23、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角。(3) 24、就四种切屑基本形态相比较,形成带状切屑时切削过程最平稳。(√) 25、用分布于铣刀圆柱面上的刀齿进行的铣削称为周铣。(√) 26、过定位在机械加工中是不允许的。(3) 27、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。(3) 28、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。(√) 29、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。(3) 30、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一 定合格。(√) 31、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。(√) 32、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。(√) 33、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。(√) 34、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。(√) 35、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动。(√) 36、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位。(√) 37、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平。(√)

机械制造基础试题及答案

机械制造基础试题及答案 《机械制造基础》试题及答案 一、单选题(共30道试题,共90分。 1.钻孔有两种基本方式,其一是钻头不转,工件转,这种加工方式容易产生(B )误差。 A.轴线歪斜 B.锥度 C.轴线歪斜和锥度 D.轴线歪斜和腰鼓形 2.(C )时,前角应选大些。 A.加工脆性材料 B.工件材料硬度高; C.加工塑性材料 D.脆性或塑性材料 3.主要影响切屑流出方向的刀具角度为(C ) A.前角 B.后角 C.刃倾角 D.主偏角 4.减小主偏角,(A )。 A.使刀具寿命得到提高 B.使刀具寿命降低 C.利于避免工件产生变形和振动 D.对切削加工没影响 5.下列刀具材料中,适宜制作形状复杂机动刀具的材料是

(B) A.合金工具钢 B.高速钢 C.硬质合金钢 D.人造聚晶金刚石 6.成批加工车床导轨面时,宜采用的半精加工方法是(A) A.精刨 B.精铣 C.精磨 D.精拉 7.(B )时,选用软的砂轮。 A.磨削软材料 B.磨削硬材料 C.磨削断续表面 D.精磨 8.机床主轴齿轮(B )要求高些。 A.传递运动的准确性 B.传动的平稳性 C.载荷分布的 均匀性D.侧隙 9.精加工时,应选用( C )进行冷却。 A.水溶液 B.乳化液 C.切削油 D.温度较高的水溶液 10.加工? 100勺孔,常采用的加工方法是(C ) A.钻孔 B.扩孔 C.镗孔 D.铰孔 11.在切削平面内测量的角度有(D ) A.前角 B.后角 C.主偏角 D.刃倾角 12.车床刀架的横向运动方向与车床回转轴线不垂直,车出的工件将呈现出(D )。 A.腰鼓形和锥度。 B.腰鼓形 C.锥度 D.端面中凸形 13.数控机床主要适用的场合是(B ) A.定型产品的大批量生产 B.多品种小批量生产 C.中等精度的定型产品 D.修配加工 14.主运动是由工件执行的机床有( A )

华科大有限元分析题及大作业题答案——船海专业(DOC)

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有限元分析及应用作业报告 一、问题描述 图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较: 1)分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算; 2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算; 3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。

二、几何建模与分析 图1-2力学模型 由于大坝长度>>横截面尺寸,且横截面沿长度方向保持不变,因此可将大坝看作无限长的实体模型,满足平面应变问题的几何条件;对截面进行受力分析,作用于大坝上的载荷平行于横截面且沿纵向方向均匀分布,两端面不受力,满足平面应变问题的载荷条件。因此该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况及方向如图1-2所示,建立几何模型,进行求解。 假设大坝的材料为钢,则其材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3 三、第1问的有限元建模 本题将分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算。 1)设置计算类型:两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题,故均取Preferences为Structural 2)选择单元类型:三节点常应变单元选择的类型是PLANE42(Quad 4node42),该单元属于是四节点单元类型,在网格划分时可以对节点数目控制使其蜕化为三节点单元;六节点三角形单元选择的类型是PLANE183(Quad 8node183),该单元属于是八节点单元类型,在网格划分时可以对节点数目控制使其蜕化为六节点单元。因研究的问题为平面应变问题,故对Element behavior(K3)设置为plane strain。 3)定义材料参数 4)生成几何模 a. 生成特征点 b.生成坝体截面 5)网格化分:划分网格时,拾取所有线段设定input NDIV 为10,选择网格划分方式为Tri+Mapped,最后得到200个单元。 6)模型施加约束: 约束采用的是对底面BC全约束。 大坝所受载荷形式为Pressure,作用在AB面上,分析时施加在L AB上,方向水平向右,载荷大小沿L AB由小到大均匀分布(见图1-2)。以B为坐标原点,BA方向为纵轴y,则沿着y方向的受力大小可表示为: ρ(1) = gh P- =ρ g = - 10 {* } 98000 98000 (Y ) y

机械制造基础试题题库及答案

1. 车削时,主轴转速升高后,也随之增加。(AB) A 切削速度 B 进给速度 C 进给量 D 切削深度 2. 切削过程中,主运动是切下切屑的运动及其特点是(切下切屑的运动、速度快,只有一个) 3. 镗床镗孔时,其主运动是。(镗刀连续转动) 6. 切削加工时,须有一个进给运动的有。(A) A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣斜齿 D 滚齿 8. 调整好切削用量后,过程中切削宽度、切削深度是变化的。 A 车削 B 刨削 C 铣削 D 镗削(C) 9. 所有机床都有主运动和进给运动。(╳)13. 切削用量包括、和。 (切削速度、进给量、背吃刀量) 14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。(A) A 基面 B 切削平面 C 正交平面 D 进给平面 15. 刀具的主偏角是和之间的夹角。 (刀具进给正方向、主切削刃) 16. 刀具一般都由部分和部分组成。 (切削、夹持) 18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有:。 (主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角) 19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的,并配合前角改变切削刃的与。(摩擦;强度、锋利程度) 20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。(D) A 使主切削刃锋利 B 减小摩擦 C 控制切削力大小 D 控制切屑流出方向 22. 车床切断工件时,工作后角变小。(√) 23. 一般来说,刀具材料的硬度越高,强度和韧性就越低。(√) 24. 高速钢是当前最典型的高速切削刀具材料。(╳) 25. 硬质合金是最适合用来制造成型刀具和各种形状复杂刀具的常用材料。(╳)28. 刀具前角是在面中测量,是与之间的夹角。

(正交平面、前刀面、基面) 29. 刀具前角为,加工过程中切削力最大。(A) A 负值 B 零度 C 正值 30. 车刀的后角是在平面中,与之间的夹角。(正交、后刀面、基面) 31. 车削细长轴时,应使用90゜偏刀切削。(√) 32. 刀具主偏角的减小有利于改善刀具的散热条件。(√) 36. 影响刀具切削性能的主要因素有哪些? 答:刀具切削部分的材料、角度和结构。 一、金属切削过程 37. 金属切削过程的实质为刀具与工件的互相挤压的过程(√) 39. 在其他条件不变时,变形系数越大,切削力越大,切削温度越高,表面越粗糙。(√) 40. 常见的切屑种类有哪些? 答:带状切屑、挤裂(节状)切屑、崩碎切屑。 41. 什么是积屑瘤? 答:在一定范围的切削速度下切削塑性金属时,常发现在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属,这就是积屑瘤。 43. 切削过程中切削力的来源主要是和。 (变形抗力和摩擦力) 44. 切削用量对切削力的影响程度由小到大的顺序是。 (切削速度、进给量、背吃刀量) 46. 切削用量对切削力的影响程度由大到小的顺序是切削速度、进给量、背吃刀量。(╳) 47. 当切削热增加时,切削区的温度必然增加。(╳)

有限元法课后习题答案

1、有限元是近似求解一般连续场问题的数值方法 2、有限元法将连续的求解域离散为若干个子域,得到有限个单元,单元和单元之间用节点连接 3、直梁在外力的作用下,横截面的内力有剪力和弯矩两个. 4、平面刚架结构在外力的作用下,横截面上的内力有轴力、剪力、弯矩. 5、进行直梁有限元分析,平面刚架单元上每个节点的节点位移为挠度和转角 6、平面刚架有限元分析,节点位移有轴向位移、横向位移、转角。 7、在弹性和小变形下,节点力和节点位移关系是线性关系。 8、弹性力学问题的方程个数有15个,未知量个数有15个。 9、弹性力学平面问题方程个数有8,未知数8个。 10、几何方程是研究应变和位移之间关系的方程 11、物理方程是描述应力和应变关系的方程 12、平衡方程反映了应力和体力之间关系的 13、把经过物体内任意一点各个截面上的应力状况叫做一点的应力状态 14、9形函数在单元上节点上的值,具有本点为_1_.它点为零的性质,并且在三角形单元的任一节点上,三个行函数之和为_1_ 15、形函数是_三角形_单元内部坐标的_线性_函数,他反映了单元的_位移_状态 16、在进行节点编号时,同一单元的相邻节点的号码差尽量小. 17、三角形单元的位移模式为_线性位移模式_- 18、矩形单元的位移模式为__双线性位移模式_

19、在选择多项式位移模式的阶次时,要求_所选的位移模式应该与局部坐标系的方位无关的性质为几何_各向同性 20、单元刚度矩阵描述了_节点力_和_节点位移之间的关系 21、矩形单元边界上位移是连续变化的 1.诉述有限元法的定义 答: 有限元法是近似求解一般连续场问题的数值方法 2.有限元法的基本思想是什么 答: 首先,将表示结构的连续离散为若干个子域,单元之间通过其边界上的节点连接成组合体。其次,用每个单元内所假设的近似函数分片地表示求解域内待求的未知厂变量。 3.有限元法的分类和基本步骤有哪些 答: 分类: 位移法、力法、混合法;步骤: 结构的离散化,单元分析,单元集成,引入约束条件,求解线性方程组,得出节点位移。 4.有限元法有哪些优缺点 答: 优点:

机床重要部件的有限元分析及优化设计

机床重要部件的有限元分析及优化设计 摘要本文选取了某型机床中的重要部件床身作为研究对象,利用Solidworks软件进行三维设计造型,分析其在极限工作条件下的受力情况,并利用有限元分析软件ANSYS对模型进行受力分析和模态分析,得出了极限工作条件下,床身的受力、变形和振动的情况,找出设计中存在的缺陷进行优化设计,为机床的设计提供参考依据。 关键词机床;重要部件;有限元;优化设计 机床是加工制造的最基本的设备,它是由多个零部件组成的复杂组合结构,其机构的设计对机床的加工性能影响很大。传统的设计需要在原型设计的基础上经过长期的实践,不断改进,逐渐完善,最终定型为一个成熟的产品。现代的设计中,可以充分利用各种分析软件,在设计阶段就能够及时发现和解决原设计中存在的问题,对实现并行设计,提高质量和生产效率起到了非常重要的作用。 机床的各零部件中,床身作为支承和定位的主要零件对机床整体刚性和精度起到关键性作用。本文选取了某厂CK6150型车床作为研究对象,综合分析了该机床在受到综合应力的情况下,床身的受力、变形和振动情况,并对设计中的缺陷进行优化设计。 1 机床的三维造型 此次设计采用Solidworks软件对机床各个零部件进行设计造型并进行整机装配。 2 受力及约束分析 床身在加工中受到的应力主要有切削力和工艺系统的重力。 为了模拟机床在极限工作条件下的变形和振动情况,此次分析中模拟了加工φ500*1000mm的45钢棒料毛坯,使用45°外圆车刀,背吃刀量ap=5mm,进给量f=0.5mm,切削速度vc=500r/mm,切削点位置为毛坯中段。 1)由切削45钢主切削力公式Fc≈2ap·f (kN)得: Fc≈2ap·f =2*5*0.5=5 kN 由吃刀抗力公式Fp≈(0.2~0.5)Fc,估算出: Fp≈4kN 由进给抗力公式Ff≈(0.1~0.4)Fc,估算出:

基于SolidWorks软件的连杆有限元分析与优化设计

第23卷第4期浙江水利水电专科学校学报Vol.23No.42011年12月J.Zhejiang Wat.Cons &Hydr.College Dec.2011 基于SolidWorks 软件的连杆有限元分析与优化设计 王 莺1,叶 菁 2 (1.浙江水利水电专科学校,浙江杭州310018;2.浙江省天正设计工程有限公司,浙江杭州310012) 摘要:CAE (计算机辅助分析)已是产品开发中不可或缺的环节.利用CAE 的结果,可以更有效地控制产品质量, 降低因修正错误所耗费的成本.通过利用三维CAD 软件SolidWorks 对连杆建模,并利用SolidWorks 提供的COS-MOSXpress 工具进行有限元分析,根据设计要求对连杆的结构进行优化,经测试连杆的优化设计是可行的.关键词:SolidWorks ;COSMOSXpress ;连杆;有限元分析;结构优化中图分类号:TP391.77 文献标志码:A 文章编号:1008-536X (2011)04- 0051-03Finite Element Analysis and Optimization Design of Connecting Rod Based on SolidWorks WANG Ying 1,YE Jing 2 (1.Zhejiang Water Conservancy and Hydropower College ,Hangzhou 310018,China ;Zhejiang Titan Design and Engineering CO.LTD.,Hangzhou 310012,China ) Abstract :CAE (computer-aided analysis )is an integral part of product development.By using of CAE ,the product quality can be controlled more effectively ,while the cost of error correcting can be reduced.In this paper ,3D modeling of Con-necting Rod is set up based on SolidWork ,and finite element analysis of Connecting Rod is also made by using COSMOSX-press.The structure is optimized in order to meet design requirements ,which is proved to be feasible by test.Key words :SolidWorks ;COSMOSXpress ;connecting rod ;finite element analysis ;structure optimization 收稿日期:2011-10-14基金项目:2011年度浙江水利水电专科学校校级科研基金资助 项目(XKY-201105)作者简介:王莺(1978-),女,浙江杭州人,讲师.主要从事 CAD /CAM 及虚拟产品设计开发的研究工作. 0引言 在过去,一个机械零部件设计完成后,需要加工一个样品来做简单的破坏性检测,觉得可以就去 开模子了.经常等到作品完成后或在开模时,才发现大问题.所以成本高,质量也不一定牢靠.而在软 件应用分析能力大幅提高的今天, CAE (计算机辅助分析)已是产品开发中不可或缺的环节.利用 CAE 的结果,可以更有效地控制产品质量,降低因修正错误所耗费的成本 [1-2] . SolidWorks 软件是一个非常方便、实用的三维建模造型软件,并且它具有强大的CAE (计算机辅助分析)功能 [3] .而CAE 的核心计算方法就是有限 元分析.用户可通过SolidWorks 提供的COSMOSX-press 工具进行有限元分析.有限元模型和产品的几何模型是相关的,经过建模和分析后,用户将得到 系统计算出的结构反应(变形、应力等).如果计算的结果不符预期,那么用户就可修改参数再次分 析, 直到达到可接受的设计值为止[4] .连杆是机械传动中应用比较广泛的零件.本文主要介绍如何通过SolidWorks 软件对连杆三维建模并进行有限元分析及优化设计,以满足设计要求. 1连杆的设计要求 连杆的结构尺寸见图1,材料为1060铝合金, 若施加垂直于大圆内圆面的力9800N ,则连杆的最大位移变形不得超过0.005mm. 2连杆的几何建模 根据图1连杆的尺寸要求,用SolidWorks 软件的拉伸、切除、圆角等命令创建连杆的三维模型,见图2.

机械制造基础试题汇

做试卷,没答案?上自考365,网校名师为你详细解答! 全国2001年10月高等教育自学考试 机械制造基础试卷 课程代码:09320 第一部分选择题 一、单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个选项中只有 一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫( ) A.硬度 B.强度 C.塑性 D.弹性 2.正火是将钢加热到一定温度,保温一定时间,然后以什么形式冷却的一种热处理工艺( ) A.随炉冷却 B.在空气中冷却 C.在油中冷却 D.在水中冷却 3.橡胶是一种天然的或人工合成的什么的弹性体( ) A.树脂 B.高聚物 C.Si3N4 D.BN 4.铸件的壁或肋的连接应采用( ) A.锐角连接 B.直角连接 C.圆角连接 D.交叉连接 5.在下列合金中,流动性最差的合金是( ) A.灰铸铁 B.铸钢 C.铜合金 D.铝合金 6.在铸铁的熔炼设备中,应用最为广泛的是( ) A.电弧炉 B.冲天炉 C.工频炉 D.反射炉 7.下列冲压基本工序中,属于变形工序的是( ) A.拉深 B.落料 C.冲孔 D.切口 8.锤锻模的模块安装是( ) A.用螺栓螺帽固定 B.用铆钉固定 C.用楔铁燕尾固定 D.用销钉固定 9.模锻和自由锻用的蒸汽—空气锤相比,模锻锤的结构与自由锻锤结构不同点是( ) A.所用的动力源 B.机架与砧座用螺栓连接方式 C.吨位表示方法 D.驱动的方式 10.对铝合金最合适的焊接方法是( ) A.电阻焊 B.电渣焊 C.氩弧焊 D.手工电弧焊 11.闪光对焊的特点是( ) A.焊接前先将被焊件接触 B.焊接前把被焊件安装好并保持一定距离 C.闪光对焊焊缝处很光滑 D.只能焊接相同的材料 12.指出下列各组材料中不能用熔化焊方法焊接的一组( ) A.20钢与25钢 B.20Cr与20CrMnTi C.锻铝与防锈铝 D.铝与铜 13.刃磨高速钢刀具时,应选用砂轮的磨料是( ) A.棕刚玉 B.白刚玉 C.黑碳化硅 D.绿碳化硅 14.加工大中型工件的多个孔时,应选用的机床是( ) A.卧式车床 B.台式钻床 C.立式钻床 D.摇臂钻床 15.中心架或跟刀架的主要作用是( )

《机械制造基础》试题库参考答案

《机械制造基础》试题库参考答案 一、填空: 1、机械产品的基本生产过程一般可以分为三个生产阶段:毛坯 制造阶段、加工制造阶段和装配调试阶段。 2、工步是指工序中加工表面、加工工具和切削用量(不包括背 吃刀量)都不变的情况下所连续完成的那一部分工艺过程。 3、常用的工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片和机械加工工 序卡片两种基本形式。 4、机械加工过程中常见的毛坯种类有铸件、锻件、型材、焊接 件。 5、6140卧式车床床身上最大工件回转直径为400,主轴转速为 正转24级,反转12级。 6、齿轮加工的加工方法有成形法和展成法两类。 7、数控机床主要由数控装置、伺服系统、机床本体和辅助装置 组成。 8、切削用量是指切削过程中切削速度、进给量和背吃刀量的总 称。 9、砂轮的五个特性指磨料、粒度、结合剂、硬度及组织。 二、判断题:(正确的在括号内打“√”;错误的打“×”) 1、划分工序的主要依据是刀具是否变动和工作是否连续。(×) 2、制订工艺规程的基本要求是尽量提高生产率和降低成本。(×) 3、粗基准应避免重复使用,在同一尺寸方向上,通常只允许使用一次。(√) 4、机械加工过程中划分加工阶段,有利于保证加工质量、有利于合理使用设备。(√) 5、车削中的主运动是车刀沿着工件旋转轴线方向的直线运动。(×) 6、三爪自定心卡盘不但校正和安装工件简单迅速,而且对工件的夹紧力比四爪单动卡盘要大。 (×) 7、滚齿机传动系统的主运动是滚刀的旋转运动,插齿机传动系统的主运动是插齿刀的上下往复直线运动。

(√) 8、积屑瘤是在切削过程中,由于切屑和前面剧烈的摩擦、黏结而形成的。(√) 9、从耐热性方面分析,高速钢的耐热性比硬质合金强。 (×) 10、从强度与韧性方面分析,硬质合金比高速钢要好。 (×) 11、车刀前角增大,刃口锋利,切削力减小,但刃口的强度降低,散热面积减小,切削温度升高,刀具耐用度降低。 (√) 12、车刀主偏角的大小影响刀具耐用度、背向力与进给力的大小。(√) 13、铰刀的刚度和导向性比扩孔钻要差,一般用于加工中小直径孔的半精加工与精加工。 (×) 14、车削加工中,用四爪夹盘安装工件一定要找正,而用三爪自定心夹盘安装工件则不需要找正。 (×) 15、车削螺纹时,一般都要经过几次往复车削才能完成,在第二次车削时,刀尖偏离前一次车出的螺旋槽,从而把螺旋槽车乱,称为乱扣。(√) 16、综合比较圆周铣与端铣的优缺点,由于圆周铣具有较多的优点,在铣床上应用较广。 (×) 17、常见的直角沟槽有通槽、半通槽和封闭槽三种形式,一般都能采用三面刃铣刀进行铣削。 (×) 18、砂轮的硬度是指在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。(√) 19、无心外圆磨削时,工件没有定位基准面。 (×) 三、选择题:(将正确的答案号填在横线上) 1、企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划,称为生产纲

有限元复习题答案

1、何为有限元法?其基本思想是什么? 有限元法是一种基于变分法而发展起来的求解微分方程的数值计算方法,该方法以计算机为手段,采用分片近似,进而逼近整体的研究思想求解物理问题。 基本思想是化整为零集零为整。 2、为什么说有限元法是近似的方法,体现在哪里? 有两点:用离散单元的组合体来逼近原始结构,体现了几何上的近似;而用近似函数逼近未知变量在单元内的真实解,体现了数学上的近似。 3、单元、节点的概念? 节点:表达实际结构几何对象之间相互连接方式的概念 单元:网格划分中的每一个小部分称为单元,网格间相互联结点称为节点 4、有限元法分析过程可归纳为几个步骤? 结构离散化、单元分析、整体分析 5、有限元方法分几种?本课程讲授的是哪一种? 位移法、力法、混合法本课程讲授位移法 6、弹性力学的基本变量是什么?何为几何方程、物理方程及虚功方程?弹性矩阵的特点? 弹性力学变量:外力、应力、应变和位移。 描述弹性体应变分量与位移分量之间的方程称为几何方程;物理方程描述应力分量与应变分量之间的关系;弹性体上外力在虚位移发生过程中所做的虚功与储存在弹性体内的需应变能相等。 弹性矩阵由材料的弹性模量和泊松比确定,与坐标位置无关。 7、何为平面应力问题和平面应变问题? 平面应力问题:在结构上满足a几何条件:研究对象是等厚度薄板。b载荷条件:作用于薄板上的载荷平行于板平面且沿厚度方向均匀分布,而在两板面无外力作用。 平面应变问题:满足a几何条件:长柱体,即长度方向的尺寸远远大于横截面的尺寸,且横截面沿长度方向不变。b载荷条件:作用于长柱体结构上的载荷平行于横截面且沿纵向方向均匀分布,两端面不受力两条件的弹性力学问题。 1、何为结构的离散化?离散化的目的?何为有限元模型? ①离散化:把连续的结构看成由有限个单元组成的集合体。②目的:建立有限元计算模型③通常把由节点,单元及相应的节点载荷和节点约束构成的模型称为有限元模型2、结构离散化时,划分单元数目的多少以及疏密分布,将直接影响到什么?确定单元数量的原则?通常如何设置节点?

优化设计有限元分析总结

目录 目录 (1) 1. 优化设计基础 (2) 1.1 优化设计概述 (2) 1.2 优化设计作用 (3) 1.3 优化设计流程 (3) 2. 问题描述 (4) 3. 问题分析 (5) 4. 结构静力学分析 (6) 4.1 创建有限元模型 (6) 4.2 创建仿真模型并修改理想化模型 (7) 4.3 定义约束及载荷 (7) 4.4 求解 (8) 5. 结构优化分析 (9) 5.1 建立优化解算方案 (9) 5.2 优化求解及其结果查看 (11) 6. 结果分析 (13) 7. 案例小结 (14)

1.优化设计基础 1.1优化设计概述 优化设计是将产品/零部件设计问题的物理模型转化为数学模型,运用最优化数学规划理论,采用适当的优化算法,并借助计算机和运用软件求解该数学

模型,从而得出最佳设计方案的一种先进设计方法,有限元被广泛应用于结构设计中,采用这种方法任意复杂工程问题,都可以通过它们的响应进行分析。 如何将实际的工程问题转化为数学模型,这是优化设计首先要解决的关键问题,解决这个问题必须要考虑哪些是设计变量,这些设计变量是否受到约束,这个问题所追求的结果是在优化设计过程要确定目标函数或者设计目标,因此,设计变量、约束条件和目标函数是优化设计的3个基本要素。 因此概括来说,优化设计就是:在满足设计要求的前提下,自动修正被分析模型的有关参数,以到达期望的目标。 1.2优化设计作用 以有限元法为基础的结构优化设计方法在产品设计和开发中的主要作用如下: 1)对结构设计进行改进,包括尺寸优化、形状优化和几何拓扑优化。2)从不合理的设计方案中产生出优化、合理的设计方案,包括静力响应优化、正则模态优化、屈曲响应优化和其他动力响应优化等。 3)进行模型匹配,产生相似的结构响应。 4)对系统参数进行设别,还可以保证分析模型与试验结果相关联。 5)灵敏度分析,求解设计目标对每个设计变量的灵敏度大小。 1.3优化设计流程 不同的优化软件其操作要求及操作步骤大同小异。一般为开始、创建有限元模型、创建仿真模型、定义约束及载荷,然后进行结构分析,判断是否收

机械制造基础试题及答案

非机械类A 卷) 一、 填空题(每空1分,共30分) 1、砂型铸造常用的手工造型方法有 、 、 等。 2、电焊条由 、 、两部分组成。 3、自由锻的基本工序有镦粗、 、 、 等。 4、某机床型号为C6132A 其中C 是 、32的含义是 、A 是 、61是 。 5、钳工加工外螺纹的方法称为 、钳工套扣加工外螺纹使用的工具是 。 6、常用的铣床一般有 铣床和 铣床,其两者的主要区别为 。 7、根据热处理目的要求和工艺方法的不同,可分为 、 、 三类。 8、线切割加工时,加入特制冷却液的主要目的是提供 。 9、数控铣床是在 个坐标轴里编程,数控车床在编程时其X 轴一般取 值。 10、车削加工中的主运动是 ,刨削加工中的进给运动是 。 11、切削三要素是 、 和切深。 12、锻压加工时坯料加热的目的是 。 13、毛坯的制造方法一般有 、锻压、 、焊接四种。 二、填图题(每空1分,共10分) 1、结合实习所学,在下图括号内填写出焊接接头的正确名称。

2、结合实习所学,在下图括号内填写出刀具各部分名称。 三、简答题(每题6分,共30分) 1、砂型铸造中型砂应具备那些性能要求?

2、特种加工与传统加工方法有哪些区别和特点? 3、试边写下图所示工件的数控铣加工程序。 4、简述数控机床工作原理? 5、钳工划线的作用有哪些?

四、综合题(每题10分,共30分) 1、结合实习,试写出六角螺母的加工过程。 2、试从所用机床、所用刀具、加工范围及加工精度四个方面,列表比较铣削加工、锉削加 工、刨削加工与车削加工的不同。

3、通过实习学到的知识,谈谈你对现代加工的认识(可与传统加工作比较) (非机械类B卷)

有限元分析大作业试题

有限元分析习题及大作业试题 要求:1)个人按上机指南步骤至少选择习题中3个习题独立完成,并将计算结果上交; 2)以小组为单位完成有限元分析计算; 3)以小组为单位编写计算分析报告; 4)计算分析报告应包括以下部分: A、问题描述及数学建模; B、有限元建模(单元选择、结点布置及规模、网格划分方 案、载荷及边界条件处理、求解控制) C、计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分 析评判) D、多方案计算比较(结点规模增减对精度的影响分析、单 元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的 影响分析等) E、建议与体会 4)11月1日前必须完成,并递交计算分析报告(报告要求打印)。

习题及上机指南:(试题见上机指南) 例题1 坝体的有限元建模与受力分析 例题2 平板的有限元建模与变形分析 例题1:平板的有限元建模与变形分析 计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: plane 0.5 m 0.5 m 0.5 m 0.5 m 板承受均布载荷:1.0e 5 P a 图1-1 受均布载荷作用的平板计算分析模型 1.1 进入ANSYS 程序 →ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: plane →Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu : Preferences →select Structural → OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element T ype →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element T ypes window) → Options… →select K3: Plane stress w/thk →OK →Close (the Element T ype window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY :0.3 → OK 1.5定义实常数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add … →select T ype 1→ OK →input THK:1 →OK →Close (the Real Constants Window)

最新机械制造基础题库及答案

机械制造基础考试试卷及答案 一、判断题 1、钢的正火的硬度、强度比退火低。(×) 4、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。(×) 5、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。(√) 6、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。(×) 7、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一定合格。(√) 8、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。(√) 9、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。(√) 10、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。(√) 11、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。(√) 12、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动。(√) 13、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位。(√) 14、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平。(√) 15、冲击韧性值随温度的降低而减小。(√) 16、正火的冷却速度比退火稍慢一些。(×) 17、碳钢的含碳量一般不超过1.3%。(√) 18、一般情况下,焊件厚度小于4mm时,焊条直径等于焊件厚度。(√) 19、从制造角度讲,基孔制的特点就是先加工孔,基轴制的特点就是先加工轴。(×) 20、为了实现互换性,零件的公差规定越小越好。(×)

21、Ra值越大,零件表面越粗糙。(√) 22、切削用量主要是指切削速度和进给量。(×) 23、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角。(×) 24、就四种切屑基本形态相比较,形成带状切屑时切削过程最平稳。(√) 25、用分布于铣刀圆柱面上的刀齿进行的铣削称为周铣。(√) 26、过定位在机械加工中是不允许的。(×) 27、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。(×) 28、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。(√) 29、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。(×) 30、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一定合格。(√) 31、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。(√) 32、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。(√) 33、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。(√) 34、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。(√) 35、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动。(√) 36、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位。(√) 37、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平。(√) 38、在一个工序内,工件只能安装一次。(×) 39、强度越高,塑性变形抗力越大,硬度值越高。(√) 40、冲击韧性值愈大,材料的韧性愈好。(√)

机械制造基础(模拟试题及答案)最新版本

《机械制造基础》课程模拟试卷(一) 一、填空(1'×25) 1.碳溶入α-F e中形成的间隙固溶体称为铁素体。 2.当钢中含碳量大于0.9% 时,二次渗碳体沿晶界析出严重,使钢的脆性增加。 3.在生产中使用最多的刀具材料是低合金刃具钢和高速钢,而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是碳素工具钢。 8.合金渗碳钢的含碳量属低碳范围,可保证钢的心部具有良好的韧性。 二、判断题( 1.5'×10)(在题号前作记号“√”或“×”) (√)1.刀具寿命是指刀具从开始切削到完全报废实际切削时间的总和。 (√)2.砂轮硬度选择原则是:磨硬材料应选软砂轮,磨软材料应选硬砂轮。 (√)3.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 (√)4.生产批量越大,对生产工人技术水平要求越低,但工艺文件要求越详细。 (×)5.用65钢制成的沙发弹簧,使用不久就失去弹性,是因为没有进行淬火、高温回火。 (×)6.淬透性好的钢淬火后硬度一定高,淬硬性高的钢淬透性一定好。 (×)7.珩磨是对预先磨过的外圆表面进行的精密加工。 (×)8.由于T13钢中的含碳量比T8钢高,故前者的强度比后者高。 (×)9.60S i2M n的淬硬性与60钢相同,故两者的淬透性也相同。 (√)10.硫、磷是碳钢中的有害杂质,前者使钢产生“热脆”,后者使钢产生“冷脆”,所以两者的含量在钢中应严格控制。 三、选择题(1'×15) 5.当刀尖是主切削刃上最低点时,刃倾角为(B) A.正值 B.负值 C.零值 D.不确定 6.为了获得满足使用要求的力学性能,T10钢制手工锯条采用(C)处理。 A.调质 B.正火 C.淬火+低温回火 D.完全退火 7.降低切削温度最有效的措施是(D) A.降低切削速度 B.减小背吃刀量 C.减小进给量 D.加切削液 五、问答题(15') 1.有一批45钢工件的硬度为55H R C,现要求把它们的硬度降低到200H B S (≈20H R C),问有哪几种方法?(3') 答题要点:正火、退火、调质( 各 1 分) 2.下列零件和工具由于管理不善造成材料错用,问使用过程中会出现哪些问题? a.把20钢当成60钢制成弹簧。(2') 答题要点:弹性和强度不够(2 分) b.把30钢当成T7钢制成大锤。(2') 答题要点:硬度和耐磨性不够(2 分)

有限元分析及其应用思考题附答案2012

有限元分析及其应用-2010 思考题: 1、有限元法的基本思想是什么?有限元法的基本步骤有那些?其中“离散”的含义是什 么?是如何将无限自由度问题转化为有限自由度问题的? 答:基本思想:几何离散和分片插值。 基本步骤:结构离散、单元分析和整体分析。 离散的含义:用假想的线或面将连续物体分割成由有限个单元组成的集合,且单元之间仅在节点处连接,单元之间的作用仅由节点传递。当单元趋近无限小,节点无限多,则这种离散结构将趋近于实际的连续结构。 2、有限元法与经典的差分法、里兹法有何区别? 区别:差分法:均匀离散求解域,差分代替微分,要求规则边界,几何形状复杂精度较低; 里兹法:根据描述问题的微分方程和相应的定解构造等价的泛函表达式,求得近似解; 有限元:基于变分法,采用分片近似进而逼近总体的求解微分方程的数值计算方法。 3、一根单位长度重量为q的悬挂直杆,上端固定,下端受垂直向下的外力P,试 1)建立其受拉伸的微分方程及边界条件; 2)构造其泛函形式; 3)基于有限元基本思想和泛函求极值构造其有限元的计算格式(即最小势能原理)。4、以简单实例为对象,分别按虚功原理和变分原理导出有限元法的基本格式(单元刚度矩 阵)。 5、什么是节点力和节点载荷?两者有何区别? 答:节点力:单元与单元之间通过节点相互作用 节点载荷:作用于节点上的外载 6、单元刚度矩阵和整体刚度矩阵各有何特点?其中每个矩阵元素的物理意义是什么(按自 由度和节点解释)? 答:单元刚度矩阵:对称性、奇异性、主对角线恒为正 整体刚度矩阵:对称性、奇异性、主对角线恒为正、稀疏性、带状性。 Kij,表示j节点产生单位位移、其他节点位移为零时作用i节点的力,节点力等于节点位移与单元刚度元素乘积之和。 7、单元的形函数具有什么特点?有哪些性质? 答:形函数的特点:Ni为x,y的坐标函数,与位移函数有相同的阶次。 形函数Ni在i节点的值为1,而在其他节点上的值为0; 单元内任一点的形函数之和恒等于1; 形函数的值在0~1间变化。 8、描述弹性体的基本变量是什么?基本方程有哪些组成? 答:基本变量:外力、应力、应变、位移 基本方程:平衡方程、几何方程、物理方程、几何条件 9、何谓应力、应变、位移的概念?应力与强度是什么关系? 答:应力:lim△Q/△A=S △A→0 应变:物体形状的改变 位移:弹性体内质点位置的变化 10、问题的微分方程提法、等效积分提法和泛函变分提法之间有何关系?何谓“强形 式”?何谓“弱形式”,两者有何区别?建立弱形式的关键步骤是什么?

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