2003西北工业大学程序设计选拔赛
上机竞赛题
注：本次竞赛机试共8题，时间为4小时，答题多者获胜；若题数相同，按时间先后排序。
可以查阅文字资料，但禁止使用电子资料；违者取消比赛资格。
一．矩阵乘法
问题描述：
对给定的两个“实数”矩阵，输出它们的乘积。
例如：若输入??????654321和??
??
?
?????121110987654321，应输出??
????0.1280.1130.980.830.560.500.440.38。
输入输出：
输入文件包括多组测试用例，以“0 0 0”标志文件结束，该行无需处理。
每个测试用例第一行为三个正整数k n m ，，(101≤≤k n m ，，)，表示以下m 行为一个n m ?的矩阵
A ，再接下来的n 行为k n ?的矩阵
B 。每行各元素间用一个空格隔开。
输出矩阵A 与矩阵B 的乘积B A C ?=。C 中元素一律“四舍五入”保留一位小数。
每个测试用例之间输出一个空行。
二．混合排序
问题描述：
完成对单词和数字的混合排序。输入文件中给出若干序列，其中包含有单词和数字。你的任务就是对这些序列完成排序(单词按词典序排列，不区分大小写；数字按从小到大的顺序排列）。要求：如果序列中某元素是单词，则排序后的序列中此位置仍为单词，数字仍为数字。 输入输出：
输入文件包括多组测试用例，每个测试用例占一行，以“.”标志文件结束，该行无需处理。 输入文件每行为一个序列。序列中的每个元素(单词或数字)以逗号加空格隔开，序列以句号结束。 输出排序后的序列，序列的每个元素以逗号加空格隔开，序列以句号结束，每个序列占一行。
三．数字河
问题描述：
数字河中的一个数n 的后继数是n 加上其每位数字的和。例如，12345的后继数是12360，因为12345＋1＋2＋3＋4＋5＝12360。如果数字河的第一个数为k ，我们就称此数字河为river k 。例如，river 480 代表序列{480, 492, 507, 519, ...}，river 483 代表序列{483, 498, 519, ...}。
当两个数字河有相同的元素时，我们称这两个数字河在此元素处相遇。例如，river 480 和river 483 在元素519处相遇。所有数字河都会和river 1, river 3 或river 9 相遇。编程计算给定的数字河最先与以上三条河流中的哪一条相遇，在何元素处相遇？ 输入输出：
输入文件包括多组测试用例，每个测试用例占一行，以“0”标志文件结束，该行无需处理。 每行给定一个整数n ，163841≤≤n ，即river n 。
对于每个测试用例输出两行，第一行为测试用例号，第二行输出“first meets river x at y ”。其中，y 表示river n 最先遇到的river x 中的最小元素值(x = 1,3,9)。
示例输入
示例输出
117 52 0
Case #1
first meets river 9 at 117 Case #2
first meets river 1 at 107
四．盘子问题
问题描述：
有m 个白色盘子和n 个黑色盘子放置在一个带有转动器的椭圆形的轨道上。现在能对这些盘子进行“旋转”和“顺时针移动”两种操作，如图1所示：
图1 两种合法的操作
我们的目标是“反复使用以上两种操作把相同颜色的盘子放在相临的位子上”。即如图2所示：
图2 我们的目标
输入输出：
输入文件第一行为一个正整数，表示以下共有多少测试用例。
每个测试用例占一行，每行中各元素用空格隔开。每行第一个元素表示改行共有多少个盘子；其中，0代表白色盘子，1代表黑色盘子。如果能达到目标，则输出“YES ”；否则输出“NO ”。每个测试用例输出占一行。
五．Cabric 数
问题描述：
给定一个由四个数字组成的数，称为Cabric 数。现对该数进行如下处理： 1. 对该数的四个位数由大到小排列，形成了一个由这四个数字组成的最大的数。
2. 对该数的四个数字由小到大排列，形成了一个由这四个数字组成的最小的数。(如果这四个数字中包
括0，则所形成的最小数可能小于四位) 3. 求出这生成的最大数与最小数的差值。 重复以上操作，最终将会得到6174或0。
请编程实现上述算法，并给出得到6174或0所需的操作次数。 输入输出：
输入文件包括多组测试用例，以“-1”标志文件结束，该行无需处理。
输入文件每行为1个测试用例，即以上所述的Cabric 数。输出格式参见“示例输出”。 输出操作过程和操作次数。若给出的四个数位完全相同，则输出“No!!”，否则输出“OK!!”
六．Fibonacci 字符串
问题描述：
Fibonacci 字符串定义如下：
???
??≥+===--3
'
'''2121n F F F B F A F n n n
，，其中，“＋”表示字符串连接操作。 可知：''''43BAB F BA F ==，，…。现在给定一个字符串S 和一个正整数n 。请编程计算字符串S 在字符串n F 中出现的次数。 输入输出：
输入文件包括多组测试用例，以“-1”标志文件结束，该行无需处理。
输入文件每行为1个测试用例，包括一个正整数n (351≤≤n )和一个字符串S (S 的最大长度为25)，它们之间用空格隔开。
输出S 在n F 中出现的次数(最多8位数)。每个测试用例的输出占一行。如果S 不是n F 的子串，则输出0。
七．Smith 数
问题描述：
给定一个正整数k ，设k 的所有质因数各位数字之和等于a ，k 的各位数字之和等于b ，如果b a =，则k 就是一个Smith 数。但要注意的是：由于所有质数都满足上述条件，我们规定：质数不属于Smith 数。 例如：当658375534937775???==k 时，4273856553=+++++++=a ，b ＝4＋9＋3＋7＋7＋7＋5＝42，b a =且4937775不是质数，所以4937775是Smith 数。
任给一个正整数n ，给出大于n 的最小的Smith 数。 输入输出：
输入文件包括多组测试用例，每个测试用例占一行，以“0”标志文件结束，该行无需处理。 输入文件每一行为一个正整数n ，输出大于n 的最小的Smith 数，每个测试用例的输出占一行。 注：输入输出最多8位数。
八．日期游戏
问题描述：
甲乙二人玩“日期游戏”，玩法如下：先随机的产生一个从1900年1月1日到2001年11月4日之间的日期，现在甲乙两人轮流的说出“下一个日期”。“下一个日期”是指紧接着此日期的下一天，或者下个月的同一天。例如随机产生的日期是1924年12月19日，则甲只能说1924年12月30日或1925年1月19日。但如果“下个月的同一天”不存在，则只能说“此日期的下一天”。如随机产生的日期是2001年1月31日，则甲只能说2001年2月1日(因为2001年2月31日不存在)。
甲乙两人各说一次，交替进行，先说到2001年11月4日的一方获胜。如果谁说出了2001年11月4日以后的日期，则另一方也获胜。现在给出随机产生的日期，让你编程判断甲能否获胜。获胜的标准是：不管乙怎样说，他都能先说出2001年11月4日。
输入输出：
输入文件第一行为一个正整数，表示以下共有多少测试用例。
每个测试用例为一个随机产生的日期，由“年”、“月”、“日”组成，用空格隔开。每个测试用例占一行。 如果甲一定能够获胜，则输出“YES ”，否则输出“
NO ”。每个测试用例的输出占一行。
西北工业大学计算机科学与工程系
西北工业大学编程爱好者协会
2002年12月29日
第三章 机械零件的强度 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105?=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.37310710 5180936 9 10111=???==--N N σσN M P a 3.324105.210 51809469 20112=???==--N N σσN M P a 0.22710 2.610 51809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260 (C 0 12σσσΦσ-= - σ Φσσ+= ∴-121 M P a 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-σΦσσ 得)2 33.283,2 33.283(D ' ，即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ，)0,260 (C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示 3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因 2.14554 ==d D ，067.045 3==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=σσσq 查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则 35.21 1191.0175.069.1111k =???? ??-+=???? ??-+=q σσσσββεK ()()() 35 .267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。 [解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ （1）C r = 工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的循环特性不变公式，其计算安全系数 28.220 2.03035.2170 m a 1-=?+?=+= σΦσK σS σσca （2）C σ=m 工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的平均应力不变公式，其计算安全系数 ()()()() 81 .1203035.220 2.035.2170m a m 1-=+??-+=+-+= σσσσca σσK σΦK σS
一、选择题（10小题，共10分） 6、产生式系统的推理不包括（） A）正向推理B）逆向推理C）双向推理D）简单推理 8、在公式中?y?xp(x,y))，存在量词是在全称量词的辖域内，我们允许所存在的x可能 依赖于y值。令这种依赖关系明显地由函数所定义，它把每个y值映射到存在的那个x。 这种函数叫做（） A) 依赖函数B) Skolem函数 C) 决定函数D) 多元函数 9、子句~P∨Q和P经过消解以后，得到（） A) P B) ~P C) Q D) P∨Q 10、如果问题存在最优解，则下面几种搜索算法中，（）必然可以得到该最优解。 A)宽度（广度）优先搜索B) 深度优先搜索 C) 有界深度优先搜索D) 启发式搜索 二、填空题（10个空，共10分） 1、化成子句形式为：~。 2、假言推理（A→B）∧A?B，假言三段论（A→B）∧（B→C）? A -> C. 3、在启发式搜索当中，通常用启发函数来表示启发性信息。 5、状态空间法三要点分别是：状态和算符，状态空间方法。 6. 鲁宾逊提出了⑦归结原理使机器定理证明成为可能。 7. 宽度优先搜索与深度优先搜索方法的一个致命的缺点是当问题比较复杂是可能会发 生组合爆炸。 8、产生式系统是由___综合数据库知识库___和_推理机________三部分组成的. 9、谓词公式G是不可满足的，当且仅当对所有的解释G都为假。 10、谓词公式与其子句集的关系是包含。 11、利用归结原理证明定理时，若得到的归结式为空集，则结论成立。 12、若C1=┐P∨Q，C2=P∨┐Q，则C1和C2的归结式R（C1，C2）= ┐P∨P或┐Q ∨Q。 13、在框架和语义网络两种知识表示方法中，框架适合于表示结构性强的知识，而 语义网络则适合表示一些复杂的关系和联系的知识。 三、简答题（4小题，共40分） 1．什么是A*算法的可纳性？(4分) 答：在搜索图存在从初始状态节点到目标状态节点解答路径的情况下，若一个搜索法总能找到最短（代价最小）的解答路径，则称算法具有可采纳性。 2．在一般图搜索算法中，当对某一个节点n进行扩展时，n的后继节点可分为三类，请举例说明对这三类节点的不同的处理方法。(8分)
第九章 9-1.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别对传动有何影响影响打滑的因素有哪些如何避免打滑 解：由于紧边和松边的力不一样导致带在两边的弹性变形不同而引起的带在带轮上的滑动，称为带的弹性滑动，是不可避免的。打滑是由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动，是可以避免的。 由于弹性滑动的存在，使得从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使得传动效率降低。 影响打滑的因素有：预紧力大小、小轮包角、当量摩擦因素。 避免打滑：及时调整预紧力，尽量使用摩擦因素大的、伸缩率小的皮带，对皮带打蜡。 9-3.试分析参数1112D i α、、的大小对带传动的工作能力有何影响 解：1D 越小，带的弯曲应力就越大。 1α 的大小影响带与带轮的摩擦力的大小，包角太小容易打滑（一般取1α≥0120） 12i 越大，单根V 带的基本额定功率的增量就越大。 9-4.带和带轮的摩擦因数、包角与有效拉力有何关系 解：ec 01 F =2F F 1 f e f e e αα -≥+，最大有效拉力ec F 与张紧力0F 、包角α和摩擦系数f 有关，增大0F 、α和f 均能增大最大有效拉力ec F 。 9-9.设计一由电动机驱动的普通V 带减速传动，已知电动机功率P=7KW ，转速 1=1440/min n r ，传动比123i =，传动比允许偏差为±5%，双班工作，载荷平稳。 解： 1.计算功率ca P 查表得，A K =1.2，则A =K P=1.278.4ca P kW ?= 2.选择带的截型 根据18.41440/min 9-9A ca P kW n r ==和查图选定型带。 3.确定带轮的基准直径12D D 和 参考图9-9和表9-3取小带轮的基准直径1D =100mm ，大带轮的基准直径 2121(1)3100(10.01)297D i D mm ε=-=??-=。 查表取标准值2315D mm =。
2003西北工业大学程序设计选拔赛 上机竞赛题 注：本次竞赛机试共8题，时间为4小时，答题多者获胜；若题数相同，按时间先后排序。 可以查阅文字资料，但禁止使用电子资料；违者取消比赛资格。 一．矩阵乘法 问题描述： 对给定的两个“实数”矩阵，输出它们的乘积。 例如：若输入??????654321和?? ?? ? ?????121110987654321，应输出?? ????0.1280.1130.980.830.560.500.440.38。 输入输出： 输入文件包括多组测试用例，以“0 0 0”标志文件结束，该行无需处理。 每个测试用例第一行为三个正整数k n m ，，(101≤≤k n m ，，)，表示以下m 行为一个n m ?的矩阵 A ，再接下来的n 行为k n ?的矩阵 B 。每行各元素间用一个空格隔开。 输出矩阵A 与矩阵B 的乘积B A C ?=。C 中元素一律“四舍五入”保留一位小数。 每个测试用例之间输出一个空行。 二．混合排序 问题描述： 完成对单词和数字的混合排序。输入文件中给出若干序列，其中包含有单词和数字。你的任务就是对这些序列完成排序(单词按词典序排列，不区分大小写；数字按从小到大的顺序排列）。要求：如果序列中某元素是单词，则排序后的序列中此位置仍为单词，数字仍为数字。 输入输出： 输入文件包括多组测试用例，每个测试用例占一行，以“.”标志文件结束，该行无需处理。 输入文件每行为一个序列。序列中的每个元素(单词或数字)以逗号加空格隔开，序列以句号结束。 输出排序后的序列，序列的每个元素以逗号加空格隔开，序列以句号结束，每个序列占一行。
三．数字河 问题描述： 数字河中的一个数n 的后继数是n 加上其每位数字的和。例如，12345的后继数是12360，因为12345＋1＋2＋3＋4＋5＝12360。如果数字河的第一个数为k ，我们就称此数字河为river k 。例如，river 480 代表序列{480, 492, 507, 519, ...}，river 483 代表序列{483, 498, 519, ...}。 当两个数字河有相同的元素时，我们称这两个数字河在此元素处相遇。例如，river 480 和river 483 在元素519处相遇。所有数字河都会和river 1, river 3 或river 9 相遇。编程计算给定的数字河最先与以上三条河流中的哪一条相遇，在何元素处相遇？ 输入输出： 输入文件包括多组测试用例，每个测试用例占一行，以“0”标志文件结束，该行无需处理。 每行给定一个整数n ，163841≤≤n ，即river n 。 对于每个测试用例输出两行，第一行为测试用例号，第二行输出“first meets river x at y ”。其中，y 表示river n 最先遇到的river x 中的最小元素值(x = 1,3,9)。 示例输入 示例输出 117 52 0 Case #1 first meets river 9 at 117 Case #2 first meets river 1 at 107 四．盘子问题 问题描述： 有m 个白色盘子和n 个黑色盘子放置在一个带有转动器的椭圆形的轨道上。现在能对这些盘子进行“旋转”和“顺时针移动”两种操作，如图1所示： 图1 两种合法的操作 我们的目标是“反复使用以上两种操作把相同颜色的盘子放在相临的位子上”。即如图2所示： 图2 我们的目标
xx学校 2012—2013学年度第二学期期末试卷 考试课程：《人工智能》考核类型：考试A卷 考试形式：开卷出卷教师： 考试专业：考试班级： 一单项选择题（每小题2分，共10分） 1.首次提出“人工智能”是在（D ）年 A.1946 B.1960 C.1916 D.1956 2. 人工智能应用研究的两个最重要最广泛领域为：B A.专家系统、自动规划 B. 专家系统、机器学习 C. 机器学习、智能控制 D. 机器学习、自然语言理解 3. 下列不是知识表示法的是 A 。 A：计算机表示法B：“与/或”图表示法 C：状态空间表示法D：产生式规则表示法 4. 下列关于不确定性知识描述错误的是 C 。 A：不确定性知识是不可以精确表示的 B：专家知识通常属于不确定性知识 C：不确定性知识是经过处理过的知识 D：不确定性知识的事实与结论的关系不是简单的“是”或“不是”。 5. 下图是一个迷宫，S0是入口，S g是出口，把入口作为初始节点，出口作为目标节点，通道作为分支，画出从入口S0出发，寻找出口Sg的状态树。根据深度优先搜索方法搜索的路径是 C 。 A：s0-s4-s5-s6-s9-sg B：s0-s4-s1-s2-s3-s6-s9-sg C：s0-s4-s1-s2-s3-s5-s6-s8-s9-sg D：s0-s4-s7-s5-s6-s9-sg 二填空题（每空2分，共20分） 1.目前人工智能的主要学派有三家：符号主义、进化主义和连接主义。 2. 问题的状态空间包含三种说明的集合，初始状态集合S 、操作符集合F以及目标
状态集合G 。 3、启发式搜索中，利用一些线索来帮助足迹选择搜索方向，这些线索称为启发式(Heuristic)信息。 4、计算智能是人工智能研究的新内容，涉及神经计算、模糊计算和进化计算等。 5、不确定性推理主要有两种不确定性，即关于结论的不确定性和关于证据的不确 定性。 三名称解释（每词4分，共20分） 人工智能专家系统遗传算法机器学习数据挖掘 答：（1）人工智能 人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等 （2）专家系统 专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验智能计算机程序系统,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题.简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统 （3）遗传算法 遗传算法是一种以“电子束搜索”特点抑制搜索空间的计算量爆炸的搜索方法，它能以解空间的多点充分搜索，运用基因算法，反复交叉，以突变方式的操作，模拟事物内部多样性和对环境变化的高度适应性，其特点是操作性强，并能同时避免陷入局部极小点，使问题快速地全局收敛，是一类能将多个信息全局利用的自律分散系统。运用遗传算法(GA)等进化方法制成的可进化硬件(EHW)，可产生超出现有模型的技术综合及设计者能力的新颖电路，特别是GA独特的全局优化性能，使其自学习、自适应、自组织、自进化能力获得更充分的发挥，为在无人空间场所进行自动综合、扩展大规模并行处理(MPP)以及实时、灵活地配置、调用基于EPGA的函数级EHW，解决多维空间中不确定性的复杂问题开通了航向 （4）机器学习 机器学习(Machine Learning)是一门多领域交叉学科，涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使计算机具有智能的根本途径，其应用遍及人工智能的各个领域，它主要使用归纳、综合而不是演绎 （5）数据挖掘 数据挖掘是指从数据集合中自动抽取隐藏在数据中的那些有用信息的非平凡过程，这些信息的表现形式为：规则、概念、规律及模式等。它可帮助决策者分析历史数据及当前数据，并从中发现隐藏的关系和模式，进而预测未来可能发生的行为。数据挖掘的
西北工业大学考试试题（A卷） 2004 － 2005 学年第一学期 一、填空题：（每题 3 分，共计 30 分） 1. 塑性是指： ________________________________________________________ ________________________________________________ 。 2. 金属的超塑性可分为 _____ 超塑性和 _____ 超塑性两大类。 3. 金属单晶体变形的两种主要方式有： _____ 和 _____ 。 4. 影响金属塑性的主要因素有： _____ ， _____ ， _____ ， _____ ， _____ 。 5. 等效应力表达__________________________________________________ 。 6. 常用的摩擦条件及其数学表达式： __________________________________ ，__________________________________ 。 7. π平面是指： _____________________________________________________ ______________________________________________________________ _。 8. 一点的代数值最大的 __________ 的指向称为第一主方向，由第一主方 向顺时针转所得滑移线即为 _____线。 9. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σz=______________________ 10. 在有限元法中：应力矩阵 [S]= ________________________ ， 单元内部各点位移{U}=[ ]{ } 二、简答题（共计 30 分） 1. 提高金属塑性的主要途径有哪些？（ 8 分） 2. 纯剪切应力状态有何特点？（ 6 分） 3. 塑性变形时应力应变关系的特点？（ 8 分） 4. Levy-Mises 理论的基本假设是什么？（ 8 分） 三、计算题（共计 40 分） 1 、已知金属变形体内一点的应力张量为Mpa ，求：（ 18 分）（1）计算方向余弦为 l=1/ 2 ， m=1/2 ， n= 的斜截面上的正应力大小。（2）应力偏张量和应力球张量；
1．针对下图所示的3个三角形元，写出用完整多项式描述的位移模式表达式。 2．如下图所示，求下列情况的带宽: a)4结点四边形元； b)2结点线性杆元。 3．对上题图诸结点制定一种结点编号的方法，使所得带宽更小。图左下角的四边形在两种不同编号方式下，单元的带宽分别是多大？ 4．下图所示，若单元是2结点线性杆单元，勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。系统的带宽是多大？按一右一左重新编号（即6变成3等）后，重复以上运算。 5．设杆件1－2受轴向力作用，截面积为A，长度为L，弹性模量为E，试写出 杆端力F 1，F 2 与杆端位移 2 1 ,u u之间的关系式，并求出杆件的单元刚度矩阵)(] [e k
6．设阶梯形杆件由两个等截面杆件○ 1与○2所组成，试写出三个结点1、2、3的结点轴向力F 1，F 2，F 3与结点轴向位移321,,u u u 之间的整体刚度矩阵[K]。 7． 在上题的阶梯形杆件中，设结点3为固定端，结点1作用轴向载荷F 1=P ，求各结点的轴向位移和各杆的轴力。 8． 下图所示为平面桁架中的任一单元，y x ,为局部坐标系，x ，y 为总体坐标系，x 轴与x 轴的夹角为 。 （1） 求在局部坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k （2） 求单元的坐标转换矩阵 [T]； （3） 求在总体坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k
9．如图所示一个直角三角形桁架，已知27/103cm N E ?=，两个直角边长度 cm l 100=，各杆截面面积210cm A =，求整体刚度矩阵[K]。 10． 设上题中的桁架的支承情况和载荷情况如下图所示，按有限元素法求出各结点的位移与各杆的力。 11． 进行结点编号时，如果把所有固定端处的结点编在最后，那么在引入边界条件时是否会更简便些？ 12． 针对下图所示的3结点三角形单元，同一网格的两种不同的编号方式，单元的带宽分别是多大？
机械设计基础答案(西工大版)
第一章 前面有一点不一样，总体还行~~~ 1-1.机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？ 解：机械零件常用的材料有：钢(普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢)，铸铁，有色金属（铜及铜合金、铝及铝合金）和工程塑料。 为零件选材时应考虑的主要要求： 1.使用方面的要求： 1）零件所受载荷的大小性质，以及应力状态，2）零件的工作条件， 3）对零件尺寸及重量的限制， 4）零件的重要程度， 5）其他特殊要求。 2.工艺方面的要求。 3.经济方面的要求。 1-2.试说明下列材料牌号的意义：Q235,45,40Cr,65Mn,ZG230-450,HT200,ZcuSn1 0P1,LC4. 解：Q235是指当这种材料的厚度（或直径）≤16mm时的屈服值不低于235Mpa。
45是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十五。 40Cr是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十并且含有平均质量分数低于1.5%的Cr元素。 65Mn是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之六十五并且含有平均质量分数低于1.5%的Mn 元素。 ZG230-450表明该材料为铸钢，并且屈服点为230，抗拉强度为450. HT200表明该材料为灰铸铁，并且材料的最小抗拉强度值为200Mpa. ZCuSn10P1铸造用的含10%Sn、1%P其余为铜元素的合金。 LC4表示铝硅系超硬铝。 1-6.标准化在机械设计中有何重要意义？ 解：有利于保证产品质量，减轻设计工作量，便于零部件的互换和组织专业化的大生产，以及降低生产成本，并且简化了设计方法，缩短了设计时间，加快了设计进程，具有先进性、规范性和实用性，遵照标准可避免或减少由于个人经验不足而出现的偏差。
第三章机械零件的强度 习题答案 Tj = 180MPa ，取循环基数N 0=5 106 , m=9，试求循环次数 N 25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 3-4圆轴轴肩处的尺寸为： D =54mm d =45mm r =3mm 如用题3-2中的材料，设其强度极限 O B =420MPa 精车，弯曲，卩q =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 ［解］因9=里=1.2 ,匚= 2=0.067，查附表3-2，插值得Of = 1.88，查附图3-1得q 忍0.78 , d 45 d 45 将所查值代入公式，即 k ° 二 1 q 。： ° -1 =1 0.78 1.88 -1 =1.69 查附图3-2，得.=0.75 ;按精车加工工艺，查附图 3-4，得氏二0.91，已知ft =1，则 ?丄国 .Q ft 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限 分别为7 000、 (T JN2 九9 =(Tj 9 待= 18 °彳黑曲隔 5 10 =324.3MPa N 0 =180 9 3-2已知材料的力学性能为 命曲线。 ［解］A '(0,170) C(260,0) 2 T 1 — On ①T 5 10 5 =227.0MPa 6.2 10 丙=260MPa , % =170MPa ,①严0.2，试绘制此材料的简化的等寿命寿 2 Tj. T = 1 +① 1 士 (T 2 170 = 283.33MPa 1 0.2 得 D '(283.3%,283.3%)，即 D '(141.67,141.67) 根据点A '(0,170)，C(260,0)，D '(141.67,141.67)按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示 1 1.69 1 d 1 1 2.35 ft 0.75 0.91 1 二 A S 17% 35 ,)C (260,0)D(141.67,141 .6% 35) K T 二
一、单选题（共 10 道试题，共 25 分。） 1. 设计过盈联接时，如将空心轴改成实心轴，其他条件不变，则所需过盈量Y应（）。 . 减小 . 增加 . 不变 . 以上都不对 标准答案： 2. 滚动轴承的转速减小一倍，其寿命为原先的几倍（）。 . 1 . 2 . 3 . 4 标准答案： 3. 在蜗杆传动中，由于材料和结构的原因，蜗杆螺旋部分的强度和蜗轮轮齿的强度总是（）。. 高于 . 低于 . 相等 . 以上都不对 标准答案： 4. 半圆键联接的主要优点是（）。 . 工艺性好 . 加工简单 . 价格便宜 . 质量保证 标准答案： 5. 对称循环应力的应力循环特性系数为（）。 . -1 . -2 . -3 . -4 标准答案： 6. 中轴属于什么轴（）。 . 心 . 转 . 滚 . 管 标准答案： 7. 保证离心力不致过大，V带传动限制带速小于（）。 . 25m/s . 30m/s . 40m/s . 55m/s
标准答案： 8. 手工焊对接焊缝时，如果被焊件特别厚，宜采用的坡口（）。 . 双U . 双V . 双H . 双W 标准答案： 9. 61702轴承的内径为（）。 . 12 . 13 . 14 . 15 标准答案： 10. 平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿周向相隔（）。. 180° . 90° . 120° . 60° 标准答案： 二、多选题（共 10 道试题，共 25 分。） 1. 常用的轴承材料包括（）。 . 金属材料 . 多孔质材料 . 塑料 . 液体材料 标准答案： 2. 挠性联轴器可以补偿的相对位移有（）。 . 轴向位移 . 径向位移 . 角向位移 . 综合位移 标准答案： 3. 按摩擦性质，轴承分为（）。 . 滚动轴承 . 滑动轴承 . 金属轴承 . 非金属轴承 标准答案： 4. 轴上零件的轴向定位和固定，常用的方法有（）。 . 轴肩或轴环
布丁考研网，在读学长提供高参考价值的复习资料 https://www.doczj.com/doc/064835585.html, 题号：878 《机械设计》考试大纲 一、考试内容 根据我校教学及本试题涵盖专业多的特点，对机械设计课程的考试范围作以下要求。 1.机械设计的基本内容与过程，机械设计的基本理论与方法。机械零件的失效形式与设计准则，机械设计中的常用材料与选材原则等。 2.机械零件疲劳强度与寿命的基本概念，两种疲劳极限应力线图，影响零件疲劳极限的因素与提高零件疲劳强度的措施。机械零件受单向稳定、单向不稳定变应力时的疲劳强度计算。接触与接触应力的基本概念。可靠性设计的基本概念。 3.摩擦、磨损与润滑的基本概念，摩擦、磨损的机理和基本类型。润滑剂主要指标与润滑的基本方法，流体动力润滑与静力润滑的基本概念与原理。 4.机械设计中常用的连接方法（包括：螺纹连接、轴毂连接等），各自的特点与适用场合。常用标准连接件的类型、规格与选用，螺纹连接、平键连接的设计与强度验算。 5.机械设计中常用的传动形式（带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等），各自的特点与适用场合。各种传动装置的失效形式、常用材料、设计准则与设计方法、设计内容、设计过程，以及相应结构设计。 6.滚动轴承与滑动轴承的基本类型与特点、适用场合与承载能力验算。滑动轴承的结构与材料，滚动轴承的代号与装置设计。 7.轴的类型、材料，轴的结构设计，轴的承载能力验算的内容与方法。 8.联轴器、离合器的基本概念，常用的类型与选用。 9.弹簧的类型、特点、功用与材料。圆柱拉伸、圆柱压缩弹簧的基本结构、基本参数与特性。 二、参考书目 1．濮良贵、纪名刚主编，机械设计(第八版)，高等教育出版社，2006 2．李育锡主编，机械设计作业集(第三版)，高等教育出版社，2006 3．濮良贵、纪名刚主编，机械设计学习指南(第四版)，高等教育出版社，2001
第一章 前面有一点不一样，总体还行~~~ 1-1.机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？ 解：机械零件常用的材料有：钢(普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢)，铸铁，有色金属（铜及铜合金、铝及铝合金）和工程塑料。 为零件选材时应考虑的主要要求： 1.使用方面的要求： 1）零件所受载荷的大小性质，以及应力状态， 2）零件的工作条件， 3）对零件尺寸及重量的限制， 4）零件的重要程度， 5）其他特殊要求。 2.工艺方面的要求。 3.经济方面的要求。 1-2.试说明下列材料牌号的意义：Q235,45,40Cr,65Mn,ZG230-450,HT200,ZcuSn10P1,LC4. 解：Q235是指当这种材料的厚度（或直径）≤16mm时的屈服值不低于235Mpa。 45是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十五。 40Cr是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十并且含有平均质量分数低于1.5%的Cr 元素。 65Mn是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之六十五并且含有平均质量分数低于1.5%的Mn元素。 ZG230-450表明该材料为铸钢，并且屈服点为230，抗拉强度为450. HT200表明该材料为灰铸铁，并且材料的最小抗拉强度值为200Mpa. ZCuSn10P1铸造用的含10%Sn、1%P其余为铜元素的合金。 LC4表示铝硅系超硬铝。 1-6.标准化在机械设计中有何重要意义？ 解：有利于保证产品质量，减轻设计工作量，便于零部件的互换和组织专业化的大生产，以及降低生产成本，并且简化了设计方法，缩短了设计时间，加快了设计进程，具有先进性、规范性和实用性，遵照标准可避免或减少由于个人经验不足而出现的偏差。 第二章 2-7.为什么要提出强度理论？第二、第三强度理论各适用什么场合？ 解：材料在应用中不是受简单的拉伸、剪切等简单应力状态，而是各种应力组成的复杂应力状态，为了判断复杂应力状态下材料的失效原因，提出了四种强度理论，分别为最大拉应力理论、最大伸长线应变理论、最大切应力理论、畸变能密度理论。 第二强度理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素，适用于石料、混凝土、铸铁等脆性材料的失效场合。 第三强度条件：认为最大切应力是引起屈服的主要因素，适用于低碳钢等塑性材料的失效场合。 2-15.画出图示梁的弯矩图。
《机械设计作业集》（第四版）解题指南 西北工业大学机电学院 2012.7
前言 本书是高等教育出版社出版、西北工业大学濮良贵、纪名刚主编《机械设计》（第八版）和李育锡主编《机械设计作业集》（第三版）的配套教学参考书，其编写目的是为了帮助青年教师使用好上述两本教材，并为教师批改作业提供 方便。 本书是机械设计课程教师的教学参考书，也可供自学机械设计课程的读者和 考研学生参考。 《机械设计作业集》已经使用多年，希望广大教师将使用中发现的问题和错误、希望增加或删去的作业题、以及对《机械设计作业集》的改进建议告知编 者（电子信箱：liyuxi05@https://www.doczj.com/doc/064835585.html,），我们会认真参考，努力改进。 本书由李育锡编写，由于编者水平所限，误漏之处在所难免，敬请广大使用 者批评指正。 编者 2012.7
目录 第三章机械零件的强度 (1) 第四章摩擦、磨损及润滑概述 (5) 第五章螺纹连接和螺旋传动 (6) 第六章键、花键、无键连接和销连接 (9) 第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接 (11) 第八章带传动 (15) 第九章链传动 (18) 第十章齿轮传动 (19) 第十一章蜗杆传动 (24) 第十二章滑动轴承 (28) 第十三章滚动轴承 (30) 第十四章联轴器和离合器 (34) 第十五章轴 (36) 第十六章弹簧 (41) 机械设计自测试题 (43)
第三章机械零件的强度 3—1 表面化学热处理；高频表面淬火；表面硬化加工；3—2 （3）； 3—3 截面形状突变；增大；3—4 （1）；（1）；3—5 （1）； 3－6 答： 零件上的应力接近屈服极限，疲劳破坏发生在应力循环次数在 103～104范围内，零件破坏断口处有塑性变形的特征，这种疲劳破坏称为低周疲劳破坏，例如飞机起落架、火箭发射架中的零件。 零件上的应力远低于屈服极限，疲劳破坏发生在应力循环次数大于104时，零件破坏断口处无塑性 变形的特征，这种疲劳破坏称为高周疲劳破坏，例如一般机械上的齿轮、轴承、螺栓等通用零件。 3－7 答： 材料的持久疲劳极限σ r ∞ 所对应的循环次数为N D，不同的材料有不同的N D值，有时N D很大。为 了便于材料的疲劳试验，人为地规定一个循环次数N 0，称为循环基数，所对应的极限应力σr称为材料 的疲劳极限。σ r ∞ 和N D为材料所固有的性质，通常是不知道的，在设计计算时，当N > N0时，则取 σrN= σr。 3—8 答： 图a 中A点为静应力，r = 1 。图b 中A点为对称循环变应力，r= ?1。图 c 中A点为不对称循环变 应力，?1 < r < 1。 3—9 答： 在对称循环时，Kσ是试件的与零件的疲劳极限的比值；在不对称循环时，Kσ是试件的与零件的 极限应力幅的比值。Kσ与零件的有效应力集中系数kσ、尺寸系数εσ 、表面质 量系数βσ和强化系数β q 有关。Kσ对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。 3—10 答： 区别在于零件的等寿命疲劳曲线相对于试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离（不是平行下移）。 在相同的应力变化规律下，两者的失效形式通常是相同的，如图中m 1′ 和m2′ 。但两者的失效形式也有可 能不同，如图中n 1′ 和n2′ 。这是由于Kσ的影响，使得在极限应力线图中零件发生疲劳破坏的范围增 大。 题解3—10 图 3—11 答： 承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数N≤ 103时，应按静强度条件计算；当应力循环次数 N > 103时，在一定的应力变化规律下，如果极限应力点落在极限应力线图中的屈服曲线GC上时，也应按静强度条件计算；如果极限应力点落在极限应力线图中的疲劳曲线AG上时，则应按疲劳强度条件
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：设计一带式输送机传动装置 机械电子工程专业02班 设计者：张正强 指导老师：董海军 2015年7月8日 西北工业大学
机械设计课程设计说明书 一、设计题目 1 二、参数计算 2 三、齿轮传动设计 4 四、链传动设计13 五、轴的设计及校核14 六、轴承校核33 七、键的选用以及校核35 八、减速箱的设计36 九、减速器的润滑及密封选择38 十、减速器的附件选择及说明 39 十一、设计总结41 十三、参考文献42
一、设计题目（4-C） 1.题目说明 设计一带式输送机传动用的二级圆柱齿轮展开式减速器。传动简图如下图所示： 2.已知条件 题号输送带牵引 力F/KN 输送带的速度 V/（m/s） 输送带滚筒的 直径D/mm 4-C 2.4 1.6 480 连续单向运转，工作时有轻微震动； 使用期10年（每年300个工作日）； 小批量生产，输送机工作轴转速允许误差为±5%； 带式输送机的传动效率为0.96 二、参数计算
电动机选择 电动机的选择 初选电动机转速 n1500r/min = 高速级齿轮组和低速级齿轮组的效率为1 η 和2 η ，链传动的效率为 3 η ，联轴器的效率为4 η ，带式输送机的效率为5 η ，轴承效率为6 η 1 η= 2 η 0.98 =取精度为IT7 = 3 η 0.96 =选择滚子链传动 4 η 0.99 =弹性套柱销联轴器 5 η 0.96 =由已知条件得到 6 η 0.99 =选用角接触球轴承 工作机所需功率： /(1000)2400 1.6/(10000.96)4 w w w w p F v KW η ==??= 传动装置的总效率 3 12346 a ηηηηηη =0.8857 = 电动机所需功率： / 4.5 d w P P KW η == 根据以上数据选择电动机参数如下: 工作功率m P 5.5KW =，转速m n 1440r/min = Y132S-4三相异步电动机满足要求,可供选用. 传动比选择 (1)计算总传动比： 由电动机的满载转速m n 和工作机主动轴转速w n 可确定传动装置应 有的总传动比 i： 由于 1.6601000/()63.66 w n D π =???= 故计算得到总传动比： 22.62 i= (2)合理分配各级传动比： 电动机工作功率 m P 5.5KW = 转速 m n 1440r/min = 选择Y132S-4 三相异步电动机
(单选题)1: 半圆键联接的主要优点是（）。 A: 工艺性好 B: 加工简单 C: 价格便宜 D: 质量保证 满分: (单选题)2: 保证离心力不致过大，V带传动限制带速小于（）。 A: 25m/s B: 30m/s C: 40m/s D: 55m/s 满分: (单选题)3: 30208轴承的类型名称是内径为（）。 A: 40mm B: 50mm C: 60mm D: 70mm 满分: (单选题)4: 根据承载情况分析，自行车的前轮轴属于什么轴（）。 A: 管 B: 心 C: 转 D: 滚 满分: (单选题)5: 设计过盈联接时，如将空心轴改成实心轴，其他条件不变，则所需过盈量Y应（）。A: 减小 B: 增加 C: 不变 D: 以上都不对 满分: (多选题)6: 挠性联轴器可以补偿的相对位移有（）。 A: 轴向位移 B: 径向位移 C: 角向位移 D: 综合位移 满分: (多选题)7: 综合影响系数是考虑什么因素对零件疲劳强度的影响（）。 A: 应力集中
B: 零件尺寸 C: 表面状态 D: 零件强度 满分: (多选题)8: 滑动轴承的主要失效形式是（）。 A: 磨粒磨损 B: 刮伤 C: 胶合 D: 疲劳剥落、腐蚀 满分: (多选题)9: 滚动轴承的密封形式主要分为（）。 A: 接触式 B: 非接触式 C: 密封式 D: 开放式 满分: (多选题)10: 按摩擦性质，轴承分为（）。 A: 滚动轴承 B: 滑动轴承 C: 金属轴承 D: 非金属轴承 满分: (判断题)11: 零件在工作中发生断裂或不允许的残余变形统属于刚度不足；零件在工作中产生过量弹性变形属于强度不足。 A: 错误 B: 正确 满分: (判断题)12: 机器产品的经济评价通常只计算制造费用。 A: 错误 B: 正确 满分: (判断题)13: 水轮机、汽轮机、电机等，常采用液体摩擦滑动轴承，因为它摩擦小、效率高、承载能力大、工作平稳、能减振缓冲，但设计、制造、调整、维护要求高、成本高。 A: 错误 B: 正确 满分: (判断题)14: 链传动人工润滑时，润滑油应加在松边上。
机械设计课后习题答案解析 第三章 机械零件的强度 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-ζ，取循环基数60105?=N ， 9=m ，试求循环次数 N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿 命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.37310710 5180936 9 10111=???==--N N ζζN MPa 3.324105.210 51809469 20112=???==--N N ζζN MPa 0.227102.610 518095 69 30113=???==--N N ζζN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s ζ，MPa 1701=-ζ，2.0=ζΦ，试绘制此 材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 012ζζζΦζ -= - ζ Φζζ+=∴-1210 MPa 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-ζΦζζ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示
3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 [解] 因2.145 54==d D ，067.045 3 == d r ，查附表3-2，插值得88.1=αζ，查附图 3-1得78.0≈ζq ，将所查值代入公式，即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=ζζζq 查附图3-2，得75.0=ζε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=ζβ，已知1=q β，则 35.211191.0175.069.1111k =???? ??-+=???? ??-+=q ζζζζββεK ()()() 35 .267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =ζ，应力幅MPa 20a =ζ，
阳泉学院 机械设计基础课程设计说明书 设计题目：带式输送机传动装置 班级：机电一体化二班 姓名：邵华 学号：130522060 指导教师：张立仁 2014年12月30日成绩签字日期
目录 一、设计题目 二、参数计算 三、齿轮传动设计 四、链传动设计 五、轴的设计及校核 六、轴承校核 七、键的选用以及校核 八、减速箱的设计 九、减速器的润滑及密封选择 十、减速器的附件选择及说明 十一、设计总结 十二、参考文献
计算及说明 第一章 设计任务书 §1设计任务 1、设计带式输送机的传动系统，采用两级圆柱齿轮减速器的齿轮传动。 2、原始数据 输送带的有效拉力 F=2200N 输送带的工作速度 v=1.3s m 输送带的滚桶直径 d=390mm 3、工作条件 两班制工作，空载启动。载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V 。 第二章 传动系统方案的总体设计 一、带式输送机传动系统方案如下图所示 043 皮带轮1 2 电动机 联轴器 §1电动机的选择 1．电动机容量选择 根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率 kw pv P w 86.21000 3 .122001000=?== 设： 轴η——一对流滚动轴承效率。 轴η=0.99 01η——为齿式联轴器的效率。 01η=0.99 齿η——为8级齿轮传动的效率。 齿η=0.97 结果 kw P w 86.2=
筒η——输送机滚筒效率。 筒η=0.96 估算传动系统的总效率： 86.096.097.099.099.02422 4201=???=???=筒齿轴ηηηηη 工作机所需的电动机攻率为：kw p p w r 32.386 .086 .2=== η Y 系列三相异步电动机技术数据中应满足：。r m p p ≥,因此综合应选电动机额定功率kw p m 4= 2、电动机的转速选择 根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速 min 6.6314 .33903 .16060r D v n w ≈??== π 方案比较 方案号 型号 额定功率 同步转速 满载转速 总传动比 Ⅰ Y 160M —4 11.0KW 1500 1460 24.31 Ⅱ Y 160L —6 11.0KW 1000 970 16.01 通过两种方案比较可以看出：方案Ⅱ选用电动机的总传动比为15.99，适合于二级减速传动，故选方案Ⅱ较为合理。Y 160L ——6型三相异步电动机额定功率为11.0kw ，满载转速为970r/min,电动机中心高H=160mm ，轴伸出部分用于装联轴器，轴段的直径和长度分别为：D=42mm 、E=110mm §2传动比的分配 带式输送机传动系统的总传动比： 64.226 .631440 === w m n n i 45.564.223.13.112=?==i i ===45 .564 .2212 23i i i 4.15 传动系统各传动比为： 1,15.4,45.5,14231201====i i i i §3 传动系统的运动和动力学参数设计 传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下： 0轴——电动机轴 86.0=η kw p r 32.3= m in 6.63r n w ≈ 64.22=i 45.512=i 15.423=i