飞机带孔蒙皮局部应力优化报告
专业：飞行器设计
学号：39051623
姓名：黄星
指导老师：张铮
2012年9月25日
一、设计课程题目
飞机带孔蒙皮局部应力优化设计
二、研究对象
飞机带孔蒙皮
三、设计目的
综合运用有关基础理论、专业知识和实际经验，独立地解决专业范围内比较简单的具有典型性的设计任务，为毕业设计以及毕业后在专业工作解决更全面而复杂的技术问题打好基础。
四、研究内容
１、矩形板和孔的位置与形状：
设计说明：在一定载荷P下，构件宽度、孔径和空边应力集中系数的关系：
在载荷、板宽和孔径都不变的条件下，沿板构件的纵轴线再打一个孔，孔的位置和孔径大小对原孔孔边应力集中系数的影响；进一步，可以再打第二个孔、第三个孔…再进一步，孔可以不打在纵轴线上，如何设计孔的位置和孔径大小？
２、梯形板形状：
设计说明：当载荷不变，板构件形状改变时(如错误!未找到引用源。所示)，一个孔及多个孔在考虑上述应力集中条件下的设计，其中，板构件的宽端尺寸不变时，窄端尺寸与应力集中系数的关系？
３、双向载荷长圆孔：
设计说明：如板构件受到双向拉力，纵向载荷是横向载荷的2倍（这是机舱段机壳常规的受载情况），原圆孔改为长圆孔（即原圆孔沿横向直径隔开，加入一等宽矩形段，如错误!未找到引用源。所示，这是机窗的基本形式），如何设计孔径和矩形边长，实现长圆孔周边等周向（切向）应力（或基本等切向应力）？
五、实验环境
ANSYS13有限元分析软件，模拟真实条件的应力状态。
软件所设的各种参数：单元类型：QUAD8NODE183
单元设置：PLANE STRSＷ／ＴＨＫ
设定杨氏模量：E=2*105μ=0.3
板及孔的长度单位为mm应力单位为MPa
六、实验过程与结果
（一）矩形板构件：
１、模拟无限大平板
模型为１0０ｘ２００孔位于中心（0，0），初始孔径大小20
加载：底边约束Ｙ方向的约束，自由端加载-１的均布载荷
孔径大小为自变量，从20开始往下逐渐减小，仔细观察构件的应力分布图及读取孔边最大应力值
中心孔
2015108642
半径
应力集
3.75048 3.3884 3.16535 3.10875 3.0666 3.03664 3.02039中系数
因为半径小于6时，应力集中系数的变化率小于1%，故近似认为r 小于等于6时，孔径对圆孔应力的影响忽然不计，此时可把100*200
的平板看作是无限大的。而且r=6时，应力集中系数为3.0666，非常接近理论值，说明实验时的网格划的足够密，之后的模拟实验都是在此基础上进行的。
要想减小孔边应力集中系数，我们可以采取改变中心孔的应力场分布的方法。从单孔的应力云图可以看出，在孔边沿载荷方向应力会出现很大的降低，我们从中可以得到启发：在中心孔的附近打孔，而且我们能够预测，在竖直方向打孔的效果将会是最好的。下面是各种打孔情况的实验。
划分网格时，每一个孔边平均分为160份，矩形板长边平均分为40份，短边平均分为20份，既保证孔边
1附加孔在斜方向
2附加孔在水平方向
3附加孔在竖直方向
上面的实验很好的符合了我们预测，只有在竖直方向打孔才能很好的降低中心孔边的应力集中系数，
显然，由对称的思想可知，在中心孔竖直方向对称打孔可以更好的减小中心孔的应力集中系数，所以下面我们具体讨论附加孔对称分
布在竖直方向时，附加孔孔径及与中心孔孔心距对中心孔的应力集中系数的影响。
对称打孔应力云图
实验采用ANSYS的优化设计算法，设置两个参数附加孔半径R和孔心距Y，设置R的范围为（1-5.9），因为孔径太小时对中心孔应力集中系数的影响可以忽略，但是附加孔径大于6的话，由一个孔的模拟实验我们可以得出孔径越大，应力集中系数也越大的规律，此时附加孔的应力集中将比中心孔严重，不符合题目要求。
Y的范围为（7.5-36）Y太大时由圣维南原理可知附加孔对中心孔的影响也可不计。
Z为中心孔边与附加孔边的最小距离。
设置将每次实验的最大应力赋给变量PAR，PAR的收敛精度设置为0.005
采用一阶算法，循环次数设置为30。第一次优化结果如下：
第一次优化应力集中系数与孔心距及孔半径的关系图
第一次优化应力集中系数、孔心距及孔半径与循环系列号的关系图
第一次优化各参数数据
N123456789
Z619.044316.299115.789716.580314.56587.65 3.6436 3.6412 R3 4.6687 5.4359 5.5633 5.1487 4.7512 5.704 5.0264 4.9418 Y1529.71327.73527.35327.72925.31719.35414.6714.583 PAR 2.8897 2.8069 2.7604 2.7644 2.7575 2.737 2.635 2.5199 2.5428 N101112131415161718 Z 3.483 3.4338 3.5256 3.6836 3.3015 3.0957 2.1609 4.7889 4.534 R 4.936 4.9132 4.8814 4.8354 4.8105 4.7783 4.7391 5.0131 4.971 Y14.41914.34714.40714.51914.11213.87412.915.80215.505 PAR 2.5411 2.5487 2.552 2.556 2.5527 2.5802 2.5927 2.5408 2.5426 N1920212223242526
Z 4.3839 4.1421 3.4829 2.8906 2.339 2.5975 2.6292-1.5963
R 4.9441 4.9059 4.8771 5.0964 5.243 5.0845 5.0378 5.1528
Y15.32815.04814.3613.98713.58213.68213.6679.5565
PAR 2.5516 2.5604 2.5588 2.5035 2.5112 2.5059 2.5058 2.4067从上表可以看出，第26次循环的结果为最佳，但是发现此时中心孔已经被附加孔破坏，也不符合要求。增加一状态变量：中心孔边
与附加孔边的最小距离Z。设置Z的范围为（0.2-24），这样就能保
证附加孔不破坏中心孔了。进行第二次优化，优化数据如下：
第二次优化计算结果
第二次优化应力集中系数与孔心距及孔半径的关系图
第二次优化应力集中系数、孔心距及孔半径与循环系列号的关系图
第二次优化各参数数据
N12345678
Z612.362912.847212.784612.515920.085612.767 6.7209 R3 3.6271 3.6258 3.5704 3.4991 4.5724 5.8 4.9931 Y1521.9922.47322.35522.01530.65824.56717.714 PAR 2.8897 2.8215 2.8242 2.8345 2.8532 2.83 2.75 2.5695 N910111213141516 Z 6.2845 5.5156 5.4707 4.6007 4.4078 4.293 4.5977 4.5051 R 4.8885 4.8304 4.8073 4.7443 4.7282 4.683 4.9623 5.1329 Y17.17316.34616.27815.34515.13614.97615.5615.638 PAR 2.5759 2.5788 2.5885 2.5816 2.587 2.6014 2.5519 2.5538 N1718192021222324 Z 2.0131 2.0791 2.1173 2.0699 1.55140.74950.33238.059 R 5.2929 5.3669 5.4677 5.5461 5.6726 5.3875 5.2717 5.058 Y13.30613.44613.58513.61613.22412.13711.60419.117 PAR 2.5188 2.5243 2.5281 2.5409 2.5472 2.4993 2.4798 2.6258 N2526272829303132 Z8.0898 6.1668 4.9701 5.171 5.1312 5.1076 5.0235
R 5.1662 4.8882 4.7639 4.721 4.6518 4.6364 4.6105
Y19.25617.05515.73415.89215.78315.74415.634
PAR 2.6139 2.5741 2.5909 2.6006 2.6072 2.6183 2.619从图和表中我们可以看出22、23组循环系列得到的结果很接近，且为所有最优系列的最小值。
因为我们不能穷尽所有点而得到最佳解，故我们认为最在区域R
(5.2717 5.3875);Y(11.60412.137)，此时能获得最优的应力
集中系数。通过选取在些区域里的点进行实验，发现应力集中系数也
在上述范围内，与我们的结论很好的相符。
部分命令流如下
CYL4,0,0,6/设置中心孔位置与大小
CYL4,0,Y,R/设置附加孔位置与大小
0,1.0/显示等效应力云图
S,EQV,0,1.0
PLNSOL,S,EQV,
PAR,PLNSOL,0,MAX/取出最大应力值并赋给目标变量*GET,PAR,
*GET,
PAR
OPVAR,R,DV,1,5.9,,/设置R的范围为1-5.9 OPVAR,Y,DV,7.5,36,,/设置Y的范围为7.5-36 OPVAR,Z,SV,0.2,24,,/设置Z的范围为0.2-24 OPVAR,PAR,OBJ,,,0.005,/设置PAR收敛精度为0.005（二）梯形板问题
在减少梯形窄边宽度的时候会引起梯形板上圆孔边应力增大，但是却能有效减小板的重量，当这个应力增量还在我们应许范围内的时候，我们却能减少大量的材料，从而达到使板重量减轻，我们用重量相对于初始情况下的减小量与应力相对初始情况下的增加量之比来衡量结果的优化程度，该值越大则表明增加相同的应力的情况下减重越明显。
首先对方形板的情况进行实验，获得初始值。
平面板的大小为200*200，孔半径为10.
网格划分：孔边平均分为200份，与孔相连的边按0.08的比例各分为80份，其它各边则平均分为80份。网格如下图
方形板网格
初始应力云图
梯形窄边长为128时应力云图
当梯形窄边长一直减小时，我们可以预测最大应力将出现在窄边处而不是在孔边，这种情况也不是我们想要的。当窄边为46时，最大应力在窄边下，如下图：
梯形窄边长为46时应力云图
故使用ANSYS优化设计时，设计变量X(窄边的半宽度)应该限制在24-100之间，为了保证所加载荷不变，故在窄边加的压力值设为
变量-100/X。为了不使窄边宽度很小的情况下其网格过密，设置窄边
网格数为变量40*X/100。
为了得到重量相对于初始情况下的减小量与应力相对初始情况下的增加量之比，我们设置变量：
PAR/为最大应力值；
S/为相对初始情况下的面积减少值；
T/面积减少值与初始面积之比；
DPAR/应力增大值；
W/重量相对于初始情况下的减小量与应力相对初始情
况下的增加量之比。
采用零阶算法，步长为1，进行优化。得到71组数据，如下表。
梯形板优化数据表
X2526272829303132 PAR 4.0789 4.0515 4.023 3.9942 4.029 4.0023 3.968 3.9936 W 1.70527 1.74769 1.79631 1.85019 1.73187 1.7768 1.84757 1.74909 X3334353637383940 PAR 3.9479 3.9581 3.9472 3.9588 3.9119 3.8928 3.8788 3.8964 W 1.85369 1.79579 1.80052 1.73929 1.85337 1.88734 1.90579 1.8148 X4142434445464748 PAR 3.8984 3.8814 3.8735 3.907 3.8292 3.8365 3.8349 3.8239 W 1.77797 1.80299 1.79829 1.66187 1.89352 1.83181 1.80364 1.81002 X4950515253545556 PAR 3.8054 3.8411 3.838 3.7732 3.7642 3.754 3.7611 3.7379 W 1.84665 1.68025 1.65695 1.86832 1.86831 1.87381 1.80198 1.86576 X5758596061626364 PAR 3.7236 3.7065 3.7012 3.6957 3.689 3.6733 3.6616 3.6603
W 1.89184 1.93485 1.91709 1.89943 1.88765 1.92699 1.94568 1.90051 X6566676869707172 PAR 3.6516 3.6367 3.6316 3.6176 3.6131 3.6044 3.5999 3.5874 W 1.89977 1.93969 1.91577 1.95263 1.92358 1.92301 1.89222 1.92068 X7374757677787980 PAR 3.5771 3.5696 3.5613 3.5612 3.544 3.5355 3.5227 3.5189 W 1.93315 1.92403 1.92009 1.8444 1.91874 1.91663 1.96082 1.90813 X8182838485868788 PAR 3.5111 3.502 3.492 3.482 3.474 3.4703 3.4461 3.4529 W 1.89673 1.90055 1.91578 1.9329 1.92405 1.84842 2.12139 1.83629 X8990919293949596 PAR 3.4407 3.4534 3.4511 3.4219 3.3964 3.4031 3.3956 3.3649 W 1.8946 1.52371 1.40081 1.70879 2.21909 1.68781 1.60943 3.14645 X979899100
PAR 3.3571 3.3558 3.3594 3.3436
W 3.72963 2.7593 1.059880
梯形板优化数据图
按照上文的衡量标准，由图可知，当窄边半宽度为97时取得最优结果
部分命令流如下：
*SET,X,23/设置窄边半宽度初值
*SET,S,20000-200*x/设置变量S
*SET,T,S/40000/设置变量T
*SET,DPAR,(PAR-3.34364)/3.34364/设置变量DPAR
*SET,W,T/DPAR/设置变量W
K,4,X,200,,
K,3,-X,200,,/设置窄边位置
FLST,5,2,4,ORDE,2
FITEM,5,9
FITEM,5,-10
CM,_Y,LINE
LSEL,,,,P51X
CM,_Y1,LINE
CMSEL,,_Y
LESIZE,_Y1,,,80,0.08,,,,0/按比例划分网格
FLST,5,1,4,ORDE,1
FITEM,5,3
CM,_Y,LINE
LSEL,,,,P51X
CM,_Y1,LINE
CMSEL,,_Y
LESIZE,_Y1,,,40*x/100,,,,,1/参数化划分网格SFL,P51X,PRES,-100/x,/参数化设置载荷
课程设计（说明书）飞机主起落架与机翼连接结构的设计及分析 学院：航空科学与工程学院 专业：飞行器设计与工程 学号： 姓名： 指导老师：何景武 2013年9月29日
目录 一、设计课程题目 (2) 二、研究对象 (2) 三、设计目的 (2) 四、设计要求 (2) 五、原始资料 (3) 六、设计工作内容 (3) 七、设计过程与结果 (3) 1、设计方案的分析 (3) 1.1现有结构类型、特点分析 (4) 1.2设计方案特点——机翼-主起落架连接部位传力分析 (5) 2、结构方案 (10) 2.1结构方案图 (10) 2.2重心分析 (11) 3、强度刚度分析计算 (11) 3.1弯矩分析 (13) 3.2扭矩分析 (15) 3.3剪力及危险部位分析 (16) 4、结论 (19) 八、参考资料 (20)
一、设计课程题目 飞机主起落架与机翼连接结构的设计及分析 二、研究对象 飞机主起落架与机翼连接结构 三、设计目的 课程设计是学生在学完有关理论课程及专业技术课程后的一个重要教学环节。要求学生综合运用有关基础理论、专业知识和实际经验，独立地解决有关飞行器设计专业范围内比较简单的典型性的设计任务，为毕业设计以及毕业后在专业工作解决更全面而复杂的技术问题打好基础。其主要的教学目标是在教师的指导下，独立完成飞机某一部件的结构分析、理论计算、结构设计等工作。培养与锻炼学生综合运用有关的理论知识，分析问题解决问题能力以及计算、实验、绘图等技能。 四、设计要求 (1) 分析飞机主起落架与机翼连接结构在飞机设计中的地位和重要性，主起落架与机翼连接结构的设计特点、功能和主要问题； (2) 分析主起落架与机翼连接结构的载荷情况、使用情况和设计要求； (3) 分析和确定主起落架与机翼连接结构的位置； (4) 进行主起落架与机翼连接结构的分析和设计； (5) 进行结构强度、刚度分析计算 (6) 画出主起落架与机翼连接结构的装配图（注意零件之间的
第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。 （a） （b）
（c） （d） 图32-27 32-13有一刚性凸缘联轴器，用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T，现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。 答：①可以适当增加结合面的数量；
②可以适当增加预紧力； ③可以适当增加接合面的粗糙度，以提高摩擦因数。 （如果第1种，不能实现，可以增加结合面数量） 32-26图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架，两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接，托架所受载荷随吊重量不同而变化，其最大载荷为20kN。试确定应采用哪种连接类型，并计算出螺栓直径。 图32-43 解：根据托架的结构，可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。 （1）采用普通螺栓连接 螺栓组受横向载荷：kN F R 20 = 旋转力矩：m N m N L F T R ? = ? ? = ? =6000 300 20 ①在横向载荷 R F作用下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-23），取12 .0 ,2.1= = f f kμ，8 ,1= =z m可得 kN kN mz F k F s R f25 8 1 12 .0 20 2.1 1 '= ? ? ? = = μ
② 在旋转力矩作用T 下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-27）可得 kN kN r T k F z i i s f 71.702 75812.060002.11 2'=???= = ∑=μ 其中mm mm r r r 2751501502 1 22821=+= === (此题应该采用你第一次的方法，只是21F F F '+'=')，因为预紧力的方向为轴向方向，直接相加 从图32-43（b ）可知，各螺栓所受合预紧力为 kN kN kN F F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12 '22'1'=???-+=-+= 选取螺栓强度等级为10.9级，可得MPa s 900=σ，取螺栓连接的安全系数5.1][=S ，则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为 mm mm F d 78.15600 14.31014.903.14][3.143 '=????=?=σπ 按GB169-81，选用M16的螺栓。 （请用下面的方法计算一下，看看结果）结果差距很大 先把横向力合成，得到最大的横向力，然后用（32-23），计算预紧力。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在横向载荷20kN 的作用下，各螺栓所受的横向力为 kN kN z F F R R 5.28 20'=== 在旋转力矩T 的作用下，各螺栓所受横向力为 kN kN r T k F F z i i f s R 49.82 75860002.11 '2' =??= = =∑=μ
北航机械设计课程设计
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目一级圆柱齿轮减速器 自动化科学与电气工程学院ＸXXX班 设计者??XX 指导教师XX ２0１５年５月11日 北京航空航天大学 ? 前言 本设计为机械设计基础课程设计的内容,是学习过机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对电
梯机械部分相关系统设计的说明。随着社会进步，人们的生活水平的不断提高,高楼大厦已经变得不稀奇，电梯也成为了人们生活必不可少的一部分。 电梯一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于1５°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。 曳引绳两端分别连着轿厢和对重,缠绕在曳引轮和导向轮上,曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力,实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件,对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化,使曳引电动机负载稳定,轿厢得以准确停靠。 本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成减速器图纸的过程。通过设计,我们回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。 ? 目录 前言 (3) 第一章设计任务书 (1) 1.1课题题目 (1) 1.2传动方案分析及原始数据 (1) 第二章传动方案的拟定 (1) 2.1整体方案 (1) 2.2 减速器说明 (2) 第三章电动机的选择 (2) 第四章传动系统的运动和动力参数 (4) 第五章传动零件的设计计算和校核 (7) 5.1 闭式齿轮传动设计 (7) 5.2 开式齿轮传动设计 (10) 第六章轴的设计计算和校核 (12) 6.1高速轴的设计与校核 (12)
北京航空航天大学2011-2012学年第一学期期中考试 工科数学分析试卷（2011.12.25） 一、计算(5’*8=40’) 1) 用Stolz 定理计算极限41233122123lim n n n n n +→∞++++L . 2) 设32()(1)x f x x x x =++,求()f x '. 3) 求极限1 0(1)e lim x x x x →+-. 4) 求函数2()(4)f x x x = -的拐点。 5) 设(cos sin )()=(sin cos )x a t t f x y a t t t =+??=-?,求d d y x . 6) 求函数()ln f x x x =在(0,)+∞上的最值. 7) 判断函数21 1()=e x n f x x -?间断点的类型. 8) 求函数2()=ln(1)f x x x ++在0x =处直到四阶的Taylor 展开（Peano 余项形式）. 二、证明(15’) 1) 3 sin (0)6 x x x x >-> 2) 设函数1()=ln ()n f x x x n -+∈￠,证明()(1)!n n y x -=. 三、(10’) 设1110,0,(2),1,2,n n n A x x x Ax n A +><<=-=L ,证明不等式11n n x x A +<<对任意
n +∈￠成立，并求出极限lim n n x →∞ . 四、(10’) 用Cauchy 收敛原理证明数列2sin (sin )n n k kx x k k kx == +∑收敛. 五、(15’) 设()f x 在0x 处二次可导，且()0f x ''≠，由Lagrange 中值定理知存在0()1h θ<<,使得式子000(+)()(())f x h f x f x h h h θ'=++成立，计算或者证明下列结论： 1) 写出()f x 和()f x '在0x x =处的Taylor 公式； 2) 证明01lim ()2 h h θ→=. 六、(10’) 设()f x '在(0,]a 连续，且极限lim ()x x →'存在，证明()f x 在(0,]a 上一致连续. [附加题] 七、(10’) 以下题目任选其一： 1) 设()[01]f x ∈￡，，且()0f x >,令0()max (),[0,1]t x M x f t x ≤≤=∈, 证明：函数()()lim ()n n f x Q x M x →∞??=???? 连续的充要条件是()f x 单调递增. 2) 证明开区间套定理 1. 设开区间序列(,),n n n I a b n +=∈￥ 满足12121n n n a a a b b b b -<<<<<<< 毕业设计(开题报告) 基于人机工效学的触摸屏人机交互方法研究 院（系）名称自动化科学与电气工程学院 专业名称自动化 学生姓名 学号 指导教师 2011年月 一、课题背景 本课题来源于中航工业某研究所。 在飞行座舱中， 二、研究意义 飞机座舱是飞行员获取信息、做出决策并对有关系统进行指令控制、驾驶飞机完成各种飞行任务的工作场所。 三、研究现状 飞行座舱方面随着电子技术、数字控制及显示技术的发展，目前先进的大型民用飞机如波音—777、空中客车A340等，其航空仪表已完全用少数多功能、数字化、综合显示的仪表多替代。 图1 F-35座舱 四、研究方法及内容 1.研究方法 采用WPF的构架及其开发模式，用XMAL语言编写。设计编写基本的控 件，最后进行整合。其中控件表现使用BLEND 3或Visual Studio 2010进行设计，然后运用C#语言进行逻辑关系设计及代码编写。 2.研究内容 1)学习研究WPF的构架及其实现方法，了解XMAL语言的语法及其逻 辑结构，学习C#的语法结构。 五、研究中可能存在的问题及解决方案 1.可能存在的问题 由于传统的操作方式及仪表显示呈现三维立体性，而触摸屏显示具有二维平面性。故会由此带来许多问题，其中最主要的就是具体操作方 式问题。其中拨键和旋钮问题最为值得深入研究。 2.解决方案 1)拨键 针对拨键而言可以采用单点触摸或是按住滑动两种操作模式 a)单点触控 操作对象经由触摸屏有“单击”的动作后，随即改变其状态，完 成拨动按键的动作。 六、工作计划 个人任务计划 时间：2011年3月——2011年6月 周主要任务目标 1-2 熟悉课题内容，学习WPF基本构架及XMAL语法基础，查阅资料，了解课题相关背景知识，为开题做准备，完成开题报 告初稿。 3 进一步查阅资料，熟悉工作内容。并对开题报告进行修改， 定稿，开题答辩。 4-6 阅读B737-800飞机飞行手册，并基于WPF构架运用XMAL 航空科学与工程学院 2016年研究生入学考试复试大纲 一、复试方式：笔试＋面试 二、复试组织： 1、笔试：由航空学院统一组织，考试科目及复试大纲另见《航空科学与工程学院2013年考研复试安排》。 2、口试：以学科专业组为单位，由3-5位硕士生导师组成面试小组（组长为教授），每位考生的面试时间为20分钟。 三、复试流程和评分标准： 1）检查并核实考生面试所必备的个人证件和材料；考生可以提供有助于证明自己背景和能力的相关材料，证件和材料完备是面试的必要条件。 2）考生用英语口述个人基本情况、兴趣等，面试小组老师就考生基本情况提问，考生用英文回答问题。 3）考生朗读一段考场指定的专业外语短文，并口头翻译成中文。 4）面试小组老师就基础理论知识提问，学生用中文回答问题。 5）面试小组老师就专业知识提问，学生用中文回答问题。 面试结束后考生退场，在3-5个工作日后见航空学院网站“招生就业”栏目的“研究生招生”，会通知出学院的拟录取名单，在7层的研究生教学橱窗也会公布。 四、考场纪律 考生准时到达指定的复试考场，遵守考场秩序，尊重考试教师。 五、各学科专业组具体复试内容及参考书： 1、飞行力学与飞行安全系2016年硕士研究生入学复试程序 方式： 由3~6位硕士生导师组成面试小组，每位考生的面试时间为20分钟。 范围： 面试范围包括英语口语能力、专业英语阅读理解能力、专业基础理论知识和专业知识。具体环节如下： 1）对考生学习背景、心理、爱好和志愿等基本情况的了解。 2）考察考生的英语阅读和口头表达能力。 3）基础理论和专业知识面试。基础理论包括自动控制原理、理论力学和材料力学。专业知识包括飞行力学、飞行安全、飞行器总体设计、空气动力学等。 参考书： 基础理论可以选用任何一本考生熟悉的《自动控制原理》、《理论力学》、《材料力学》教材。专业课可以参考《飞机飞行动力学》（熊海泉编）或《飞机飞行性能》、《飞机的稳定与控制》等方面的参考书。 面试流程和评分标准： 1）检查并核实考生面试所必备的个人证件和材料；证件和材料完备是面试的必要条件。2）考生用英语口述个人基本情况、兴趣等，面试小组老师就考生基本情况提问，考生回答问题。 3）读一段指定的专业外语，并口头翻译成中文。 4）面试小组老师就基础理论知识提问，学生回答问题。 5）面试小组老师就专业知识提问，学生回答问题。 6）问答结束后，考生退场，面试老师根据考核要求和面试情况，对考生进行评分。 7）所有考生面试结束后，面试老师根据总体情况，对所有考生进行综合评估和比较，给出面试成绩。 2、人机与环境工程/制冷及低温工程2016年硕士研究生入学复试程序 方式： 由3~5位硕士生导师组成面试小组，每位考生的面试时间为20分钟。 范围： 1）英语阅读和口头表达能力。 2）对考生心理、基本情况的了解。 3）基础理论和专业知识面试。基础理论包括：自动控制原理，理论力学，流体力学；专业知识包括工程热力学，传热学，人机工程，低温制冷。考生可以选择其中1门基础理论和1门专业课作为面试内容，或者是综合知识。 参考书： 可以选用任何一本考生熟悉的《自动控制原理》、《理论力学》、《流体力学》教材。专业课可以选用考生熟悉的《工程热力学》，《传热学》，《人机工程》，低温制冷等方面的参考书。 面试流程和评分标准： 1）检查并核实考生面试所必备的个人证件和材料；证件和材料完备是面试的必要条件. 2）考生用英语口述个人基本情况、兴趣等，面试小组老师就考生基本情况提问，考生回答问题。 3）读一段指定的专业外语，并口头翻译成中文。 4）面试小组老师就基础理论知识提问，学生回答问题。 5）面试小组老师就专业知识提问，学生回答问题。 6) 问答结束后，考生退场，面试老师根据考核要求和面试情况，对考生进行评分。 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：加热炉装料机设计 院系：能源动力学院 学号：10041007 姓名：庞岩 年月日 北京航空航天大学 设计任务书 1、设计题目：加热炉装料机 2、设计要求 （1）装料机用于向加热炉内送料，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置使装料机推杆作往复移动，将物料送入加热炉内。 （2）生产批量为5台。 （3）动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳。 （4）使用期限为10年，每年工作300天，大修期为三年，双班制工作。 （5）生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。 加热炉装料机设计参考图如图 3、技术数据 推杆行程300mm,所需推杆推力为6000N,推杆工作周期4.3s. 4、设计任务 （1）完成加热炉装料机总体方案设计和论证，绘制总体原理方案图。 （2）完成主要传动部分的结构设计。 （3）完成装配图一张（用A0或A1图纸），零件图两张。 （4）编写设计说明书1份。 总体方案设计 1、执行机构的选型与设计 （1）机构分析 ①执行机构由电动机驱动，原动件输出等速圆周运动。传动机构应有运动转换功能， 将原动件的回转运动转变为推杆的直线往复运动，因此应有急回运动特性。同时要 保证机构具有良好的传力特性，即压力角较小。 ②为合理匹配出力与速度的关系，电动机转速快扭矩小，因此应设置蜗杆减速器，减 速增扭。 （2）机构选型 方案一：用摆动导杆机构实现运动形式的转换功能。 方案二：用偏置曲柄滑块机构实现运动形式的转换功能。 方案三：用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合，实现运动形式的转换功能。 方案一方案二方案三（3）方案评价 方案一：结构简单，尺寸适中，最小传动角适中，传力性能良好，且慢速行程为工作行程，快速行程为返回行程，工作效率高。 方案二：结构简单，但是不够紧凑，且最小传动角偏小，传力性能差。 方案三：结构复杂，且滑块会有一段时间作近似停歇，工作效率低，不能满足工作周 仪器科学与光电工程学院 2010级（含）以后研究生“文献综述”与“开题报告”的管理 一、撰写要求 1、文献综述 在导师的指导下，研究生根据选定的研究方向，阅读有关文献，写出文献综述报告。1）阅读文献数量 学术硕士研究生阅读近期中外文相关文献不少于25篇，其中外文相关文献15篇。 工程硕士研究生阅读近期中外文相关文献不少于25篇，其中外文相关文献10篇。 博士研究生阅读国内外相关文献资料不少于50篇，其中精读外文相关文献20篇。 2）文献综述报告内容 a 中英文摘要和关键词； b 对所属研究方向阅读文献的概述； c 所属研究方向的研究现状与发展趋势（含主要研究的若干分支，每个分支的理论/方 法/方案/技术研究的现状，关键问题已解决的程度与尚待解决的难点，未来发展的趋势等）； d 结论： e 主要参考文献； 3)字数要求 学术硕士研究生不少于10000字；工程硕士研究生不少于10000字；博士研究生不少于20000字。 2、开题报告 在导师的指导下，研究生根据所研究课题背景，做开题报告。选题应属于本学科范围。 开题报告内容要求： 1）学位论文选题依据（包括论文选题的背景意义、国内外研究现状分析、最新成果和发展动态等） 2）学位论文研究方案（包括研究目标、研究内容和拟解决的关键问题、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析、可能的新意/创新） 3）预期达到的目标 4）预期的研究成果 5）学位论文的详细工作计划、进度安排 6）主要参考文献 二、考核时间安排 硕士研究生在第3学期内（11月底前）完成文献综述与开题报告。 公开招考博士、硕博连读博士研究生在2年内完成文献综述与开题报告；直接攻读博士研究生在3年内完成文献综述与开题报告。 原则上，文献综述与开题报告至申请学位论文答辩的时间，博士研究生不少于1年，学术学位硕士不少于8个月，全日制工程硕士不少于6个月。 三、材料准备 按要求撰写和打印开题报告与文献综述各一份（双面打印）； 进入研究生管理系统录入和打印开题及文献考核表，并按要求填写； 四、考核管理 1.飞机设计的三个主要阶段是什么？各有些什么主要任务？ ?概念设计:飞机的布局与构型，主要参数，发动机、装载的布置，三面图，初步估算性能、方案评估、参数选择与权衡研究、方案优化 ?初步设计：冻结布局，完善飞机的几何外形设计，完整的三面图和理论外形（三维CAD模型），详细绘出飞机的总体布置图（机载设备、分系统、载荷和结构承力系统），较精确的计算（重量重心、气动、性能和操稳等），模型吹风试验 ?详细设计：飞机结构的设计和各系统的设计，绘出能够指导生产的图纸，详细的重量计算和强度计算报告，大量的实验，准备原型机的生产 2.飞机总体设计的重要性和特点主要体现在哪些方面？ ?重要性：①总体设计阶段所占时间相对较短，但需要作出大量的关键决策②设计前期的失误，将造成后期工作的巨大浪费③投入的人员和花费相对较少，但却决定了一架飞机大约80%的全寿命周期成本?特点（简要阐述） ①科学性与创造性：飞机设计要应用航空科学技术相关的众多领域（如空气动力学、材料学、自动控制、动力技术、隐身技术）的成果；为满足某一设计要求，可以由多种可行的设计方案。 ②反复循环迭代的过程 ③高度的综合性：需要综合考虑设计要求的各个方面，进行不同学科专业间的权衡与协调 3.B oeing的团队协作戒律 ①每个成员都为团队的进展与成功负责 ②参加所有的团队会议并且准时达到 ③按计划分配任务 ④倾听并尊重其他成员的观点 ⑤对想法进行批评，而不是对人⑥利用并且期待建设性的反馈意见 ⑦建设性地解决争端 ⑧永远致力于争取双赢的局面（win-win situations） ⑨集中注意力—避免导致分裂的行为 ⑩在你不明白的时候提问 4.高效的团队和低效的团队 1. 氛围－非正式、放松的和舒适的 2. 所有的成员都参加讨论 3. 团队的目标能被充分的理解／接受 4. 成员们能倾听彼此的意见 5. 存在不同意见，但团队允许它的存在 6. 绝大多数的决定能取得某种共识 7. 批评是经常、坦诚的和建设性的，不是针对个人的 8. 成员们能自由地表达感受和想法 9. 行动：分配明确，得到接受 10. 领导者并不独裁 11. 集团对行动进行评估并解决问题1. 氛围－互不关心／无聊或紧张／对抗 2. 少数团队成员居于支配地位 3. 旁观者难以理解团队的目标 4. 团队成员不互相倾听，讨论时各执一词 5. 分歧没有被有效地加以处理 6. 在真正需要关注的事情解决之前就贸然行动 7. 行动：不清晰－该做什么？谁来做？ 8. 领导者明显表现出太软弱或太强硬 9. 提出批评的时候令人尴尬，甚至导致对抗 10. 个人感受都隐藏起来了 11. 集团对团队的成绩和进展不进行检查 5.飞机的设计要求有哪些基本内容？ ①飞机的用途和任务 ②任务剖面 ③飞行性能 ④有效载荷⑤功能系统 ⑥隐身性能要求 ⑦使用维护要求 ⑦机体结构方面的要求 ⑦研制周期和费用 ⑦经济性指标 11环保性指标 6.飞机的主要总体设计参数有哪些？ ①设计起飞重量W0 (kg)②动力装置海平面静推力T (kg)③机翼面积S (m2) 组合参数④推重比T/W0⑤翼载荷W0 /S (kg/m2) 7.毯式图的 步骤 ①保持推重比不变，改变翼载（x轴变量），获得总重曲线（y轴变量） ②推重比更改为另一个值后确定不变，改变翼载（x轴变量），获得总重（y轴变量）。同时需将y轴向左移动一任意距离。 971机械工程专业综合考试大纲（2013版） 一、考试组成 971机械工程专业综合试卷共分四部分：1）理论力学（动力学）；2）机械原理；3）机械设计；4）自动控制原理，各部分满分均为50分。1）、2）部分为必答部分，3）、4）部分为选答部分，考生二选一作答。 二、理论力学（动力学）部分的考试大纲 （一）参考教材 1．《动力学》（第2版）1-7章谢传锋主编，高等教育出版社 （二）主要内容及基本要求 1. 质点动力学 ⑴质点运动学（在直角坐标系和自然轴系下描述、点的复合运动） ⑵质点动力学方程（在惯性系和非惯性系中表示）、 ⑶点的复合运动 初步掌握上述内容的概念、分析的基本方法和思路。 2. 质点系动力学 ⑴动量定理 ⑵变质量质点动力学基本方程 ⑶对定点和动点的动量矩定理 ⑷动能定理 掌握上述内容的定理、基本方程，特别是各种问题的分析方法。 3. 刚体动力学I、动静法 ⑴刚体平面运动的运动学和动力学 ⑵达朗贝尔原理（惯性力的简化、动静法、动平衡与静平衡） 4. 刚体动力学II、拉格朗日方程 ⑴拉格朗日方程 ⑵动力学普遍方程 ⑶动力学II（刚体的定点运动与一般运动的运动学与动力学） 5. 振动基础 ⑴单自由度系统的振动 在掌握必要的基础知识外，重点是能够有建立力学、数学模型及提出问题和分析解决问题的能力，掌握定性分析和定量分析的方法。 三、机械原理部分的考试大纲 （一）参考教材 1．《机械原理》，郭卫东，科学出版社，2010 2.《机械原理教学辅导与习题解答》，郭卫东，科学出版社，2010 （二）考试内容及基本要求 本考试内容的章节是依据参考教材[1]编制的，参考教材[2]作为[1]的辅助教材，给出了基本要求、重点与难点内容、典型例题和、常见错误和习题解答，对相关内容的掌握有帮助作用。考试内容只涵盖书中的第1－5，9章内容，其它章节可以不学习。 第1章机构的组成原理 1.1 机构的组成及机构运动简图 1.2 平面机构的自由度 了解机构的组成要素，掌握机构运动简图的绘制方法。熟练掌握平面机构的自由度计算及其自由度计算时应注意的事项，清楚运动链成为机构的条件。 北航现代远程教育本科生毕业设计（论文）撰写规范 （试行） 为了统一和规范北航现代远程教育本科生毕业设计(论文)的写作，保证我院本科生毕业设计(论文)的质量，根据《中华人民共和国国家标准科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》（国家标准GB7713-87）的规定及北航现代远程教育学院本科生毕业设计（论文）基本规范的要求,特制定《北航现代远程教育本科生毕业设计(论文)撰写规范》。本规范适用目前开设所有专业。 一、内容要求 1.1 论文题目 论文题目应该简短、明确、有概括性。读者通过题目，能大致了解论文的内容、专业的特点和学科的范畴。但字数要适当，一般不宜超过24字。必要时可加副标题。 1.2 摘要与关键词 1.2.1 论文摘要 论文摘要应概括地反映出毕业设计(论文)的目的、内容、方法、成果和结论。摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号。摘要以300～500字为宜。 1.2.2 关键词 关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条（参照相应的技术术语标准）。关键词一般为3～5个，按词条的外延层次排列（外延大的排在前面）。 1.3 目录 目录按章、节、条三级标题编写，要求标题层次清晰。目录中的标题要与正文中标题一致。目录中应包括绪论、论文主体、结论、致谢、参考文献、附录等。 1.4 论文正文 论文正文是毕业设计(论文)的主体和核心部分，一般应包括绪论、论文主体及结论等部分。 1.4.1 绪论 绪论一般作为第一章，是毕业设计(论文)主体的开端。绪论应包括：毕业设 计的背景及目的；国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果；课题的研究方法；论文构成及研究内容等。绪论一般不少于2千字。 1.4.2 论文主体 论文主体是毕业设计(论文)的主要部分，应该结构合理，层次清楚，重点突出，文字简练、通顺。论文主体的内容应包括以下各方面： (1) 毕业设计(论文)总体方案设计与选择的论证。 (2) 毕业设计(论文)各部分（包括硬件与软件）的设计计算。 (3) 试验方案设计的可行性、有效性以及试验数据的处理及分析。 (4) 对本研究内容及成果应进行较全面、客观的理论阐述，应着重指出本研究内容中的创新、改进与实际应用之处。理论分析中，应将他人研究成果单独书写，并注明出处，不得将其与本人提出的理论分析混淆在一起。对于将其他领域的理论、结果引用到本研究领域者，应说明该理论的出处，并论述引用的可行性与有效性。 (5) 自然科学的论文应推理正确，结论清晰，无科学性错误。 (6) 管理和人文学科的论文应包括对研究问题的论述及系统分析，比较研究，模型或方案设计，案例论证或实证分析，模型运行的结果分析或建议、改进措施等。 1.4.3 结论 学位论文的结论单独作为一章排写，但不加章号。 结论是毕业设计(论文)的总结，是整篇论文的归宿。要求精炼、准确地阐述自己的创造性工作或新的见解及其意义和作用，还可进一步提出需要讨论的问题和建议。 1.5 致谢 致谢中主要感谢导师和对论文工作有直接贡献及帮助的人士和单位。 1.6 参考文献 按论文正文中出现的顺序列出直接引用的主要参考文献。 毕业设计(论文)的撰写应本着严谨求实的科学态度，凡有引用他人成果之处，均应按论文中所出现的先后次序列于参考文献中。并且只应列出正文中以标注形式引用或参考的有关著作和论文。一篇论著在论文中多处引用时，在参考文 课堂测试与练习 一、概念题 1、机械是由哪几种组成的，各起什么作用？ 2、什么叫零件？什么叫构件？ 3、简述运动副的作用及其种类；每种运动副所具有的约束是 什么？ 4、什么是机构及其平面机构？平面机构具有确定运动的条件 是什么？ 5、四杆机构存在曲柄的条件是什么？ 6、简述三心定理，并证明。 7、试分析滚子半径的大小对凸轮实际轮廓线的影响； 8、渐开线有哪些重要性质？在研究渐开线齿轮啮合的哪些原 理时曾经用到这些性质？ 9、简述齿轮啮合基本定律，并证明。 10、试比较斜齿轮与直齿轮有什么不同？ 11、试推导直齿圆锥齿轮的当量齿轮； 12、什么是周转轮系？它的组成是什么？ 13、试证明棘轮机构的工作条件是φ>ρ； 二、计算自由度 1、计算压力机工作机构的自由度； 2、计算加药机构自由度，给出确定运动条件； 3、计算教学参考书P19 （题1-10 ）冲压机构的自由度，并 指出机构中复合铰链、局部自由度、虚约束； 三、已知一翻料机构，连杆长BC=400mm,连杆两个位置如图 所示（自己画），要求机架AD与B1C1平行，且在其下相距35mm，试设计四杆机构。 四、用反转法原理，确定图中凸轮从图示A点位置转过 60后 的压力角，并标在图上。（见教学参考书P52，题3-1图） 五、 设计尖顶对心移动从动件凸轮机构 已知：mm 35min =γ，mm h 20=，从动件的运动规律如下：当凸轮以等角速度1ω顺时针旋转ο90时，从动件以等加速度等减速运动；当凸轮自ο90转到ο180时，从动件停止运动；当凸轮自ο180转到ο270时，从动件以等速回原处；当凸轮自ο270转到ο360时，从动件又停止不动。 六、 设计一曲柄摇杆机构 已知摇杆mm CD 290=，摇杆两极限位置的夹角ο32=ψ，行程速度变化系数25.1=K 。若曲柄mm AB 75=，求连杆BC 和机架长度AD 。 七、 已知：一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的参数为 25.0,1,20,2,120,2421======**c h mm m Z Z a οα，试求其传动比12i 、 两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、标准中心距及分度圆齿厚和齿槽宽。 八、 图示的吊车起升传动机构，已知： 110,67,19321===Z Z Z ，87,36,15654===Z Z Z 。电动机1m 和2m 的角速度s rad /6.6121==ωω。试计算两台电动机同时工作以及一台停止工作时，与系杆H 相固联的卷筒7的角速度?7==H ωω 北京航空航天大学 2015－2016 学年第一学期期末考试 《工科数学分析（Ⅰ）》 （A卷） 班号学号姓名 主讲教师考场成绩 2016年01月20日 1. 下列命题中错误的是 （ D ） A. 若()f x 在区间(,)a b 内的原函数是常数，则()f x 在(,)a b 内恒为0; B. 若],[)(b a x f 在上可积, 则],[)(b a x f 在上必有界 ； C. 若],[)(b a x f 在上可积, 则()f x 在区间[,]a b 上也可积 ； D. 若],[)(b a x f 在上不连续，则],[)(b a x f 在上必不可积 . 2. 设 ()f x 满足等式1 2 0()2()d f x x f x x =-?，则1 ()d f x x ?=（ B ） A. 1; B. 1;9 C. 1;- D. 1 .3 - 3. 设函数()f x 可导，则（ C ） A. ()d ();f x x f x =? B. ()d ();f x x f x '=? C. () d ()d ();d f x x f x x =? D. () d ()d ().d f x x f x C x =+? 4. 下列广义积分中，发散的是（ C ） A. 1 dx +∞ ? ； B. 21 1 dx x +∞? ； C. 1 1sin d x x x +∞ +? ； D. 1 sin d .x e x x +∞ -? 5. 瑕积分 3 1 ln dx x x =? （ C ） A. l n l n 3; B. 0; C. ;+∞ D. 1. 1、飞机设计的三个主要阶段是什么？各有些什么主要任务？ 答：飞机设计分为概念设计、初步设计、详细设计三个阶段；在概念设计阶段主要解决飞机的布局与构型，主要参数，发动机、装载的布置，三面图，初步估算性能，方案评估，参数选择与权衡研究，方案优化等问题；初步设计阶段进行飞机冻结布局，完善飞机的几何外形设计、完整的三面图和理论外形（三维CAD 模型），详细绘出飞机的总体布置图，机载设备，分系统，载荷和结构承力系统，较精确的计算，（重量重心、气动、性能和操稳等），模型吹风试验；详细设计阶段包括飞机结构的设计和各系统的设计，绘出能够指导生产的图纸，详细的重量计算和强度计算报告，大量的实验，准备原型机的生产。 2、飞机总体设计的重要性和特点主要体现在哪些方面？ 答：飞机总体设计的重要性主要体现在：概念设计阶段就已经确定了整架飞机的布置；总体设计阶段所占时间相对较短，但需要作出大量的关键决策；设计前期的失误，将造成后期工作的巨大浪费；投入的人员和花费相对较少，但却决定了一架飞机大约80%的全寿命周期成本。 其特点表现为：科学性与创造性（应用航空科学技术相关的众多领域（如空气动力学、结构力学、材料学、自动控制、动力技术、隐身技术）的成果）；是一个反复循环迭代的过程；高度的综合性（综合考虑设计要求的各个方面，进行不同学科专业间的权衡与协调）； 3、 Boeing的团队协作戒律有哪些？ 答：1. 每个成员都为团队的进展与成功负责； 2. 参加所有的团队会议并且准时达到； 3. 按计划分配任务； 4. 倾听并尊重其他成员的观点； 5. 对想法进行批评，而不是对人； 6. 利用并且期待建设性的反馈意见； 7. 建设性地解决争端； 8. 永远致力于争取双赢的局面； 9. 集中注意力—避免导致分裂的行为； 10. 在你不明白的时候提问。 4、高效的团队和低效的团队各有什么表现？ 答：高效的团队表现为 1. 氛围－非正式、放松的和舒适的 2. 所有的成员都参加讨论 3. 团队的目标能被充分的理解／接受 4. 成员们能倾听彼此的意见 5. 存在不同意见，但团队允许它的存在 6. 绝大多数的决定能取得某种共识 7. 批评是经常的、坦诚的和建设性的；不是针对个人的 8. 成员们能自由地表达感受和想法 9. 行动：分配明确，得到接受 10. 领导者并不独裁 11. 集团对行动进行评估并解决问题。 低效的团队 1. 氛围－互不关心／无聊或紧张／对抗 北京航空航天大学 学年 第一学期期末 《机械设计A4》 考试 A 卷 班 级______________学 号 _________姓 名______________成 绩 _________ 年月日 班号学号姓名成绩 《机械设计A4》考试卷 注意事项： 1、所有题目按步给分，非标准合理答案适当给分，但不超过该步骤的二分之一，计算过程纯计算错误不重复扣分。 2、本试卷共8页，所有题目均在本试题册上作答，拆页或少页本试题册无效。 题目： 一、填空 ……………………………………………………………( 25 分) 二、选择填空 …………………………………………………………( 5 分) 三、简答 ……………………………………………………………( 20 分) 四、分析计算 ……………………………………………………………( 35 分) 五、结构设计 ……………………………………………………………( 15 分) 题号 1 2 3 4 5 成绩 一．填空 ………………………………………………… (共25分，每空0.5分) 1．轴上零件的固定主要是将轴与轴上零件在，和方向上以适当的方式固定。 2．按轴负担的载荷分类，自行车的中轴属于轴；前轴属于轴；后轴 属于轴。 3．带传动的主要失效形式为和，其传动比不稳定主要 是由引起的。 4．闭式软齿面齿轮设计时，考虑到其主要失效形式为 所以一般按 照 强度进行设计，按照 强度进行校核。 5．当滚动轴承在基本额定动载荷作用下运行时，其所能达到的基本额定寿命为 ， 此时滚动轴承的工作可靠度R为。 6．齿轮强度计算中的齿形系数主要取决于 和 。 7．设计中提高轴的强度可以采用、等方法，提高 轴的刚度可以采用等方法。 8．斜齿轮传动与直齿轮相比较，其优点为 、 和 ，开式齿轮传动与闭式齿轮传动比较，其不足之处有 。9．形成流体动力润滑的条件是，， 及。10．三角形螺纹的牙型角α= ，适用于 是因为其 ；矩形 螺纹的牙型角α＝ ，适用于 是因为其 。 11．螺纹防松是要防止 之间的相对运动；常用方法有如，如，如。 12．斜齿轮传动的标准模数是，圆锥齿轮传动的标准模数是， 加工标准直齿轮不发生根切的最小齿数是。 13．代号为71208的滚动轴承，该轴承的类型为,轴承的宽度系列 为，内径尺寸为 mm，精度等级为级。 14．普通平键连接的工作面为，用于轴与轴上零件的固定，传 递。 北京航空航天大学飞机总体设计期末试卷1 参考答案 一、填空题………………………………………………………(每空0.5分，共15分) 1. 按照三个主要阶段的划分方式，飞机设计包括概念设计， 初步设计， 详细设计； 其中第一个阶段的英文名称为Conceptual Design。 2. 飞机的主要总体设计参数是设计起飞重量, 动力装置海平面静推力, 机翼面积.相对参数是推重比,翼载荷. 3. 在机翼和机身的各种相对位置中，二者之间的气动干扰以中单翼的气动干扰最小，从结构布置的情况看上单翼，下单翼的中翼段比较容易布置。 4. 对于鸭式飞机而言,机翼的迎角应小于前翼的迎角。 5. 机翼的主要平面形状参数中的组合参数为展弦比， 根梢比（或尖削比、梯形比)。 6. 假设某型战斗机的巡航马赫数为1.3，若使其在巡航时处于亚音速前缘状态，则机翼前缘后掠角的范围应为大于39.7°。 7. 武器的外挂方式包括（列举4种）__________，___________，____________， ____________。 答案：机身外挂、机翼外挂、翼尖悬挂、保形运载、半埋式安装中任意4种。 8. 根据衡量进气道工作效率的重要参数，一个设计良好的进气道应当总压恢复高, 出口畸变小， 阻力低，工作稳定。 9. 布置前三点式起落架时应考虑的主要几何参数包括擦地角，防倒立角，防侧翻角，前主轮距，主轮距，停机角。 二、简答题:………………………………………………………………………( 65分) 1. 飞机总体设计有什么主要特点（需简要阐述）？ 6分 答： 1）科学性与创造性 飞机设计要应用航空科学技术相关的众多领域（如空气动力学、结构力学、材料学、自动控制、动力技术、隐身技术）的成果；为满足某一设计要求，可以有多种可行的设计方案，即总体设计没有“标准答案”。 2）飞机设计是反复循环迭代的过程。 3) 高度的综合性：飞机设计需要综合考虑设计要求的各个方面，进行不同学科专业间的权衡与协调。 评分标准：2分／点，第一点中对“众多领域”的举例不必完全列出。 2. 飞机型式选择的主要工作有哪几个方面? 9分 答：飞机型式选择的主要工作集中到以下几个方面: 1) 总体配平型式的选择； 2) 机翼外形和机翼机身的相互位置； 3) 尾翼的数目、外形及机翼机身的相互位置； 4) 机身形状，包括座舱、使用开口及武器布置等； 5) 发动机和进气道的数目和安装位置，包括燃油的大致装载位置等； 6) 起落架的型别、收放型式和位置。 评分标准：1.5分／点 3. 简述鸭式布局的设计特点 5分 答： 北京航空航天大学2011－2012 学年第二学期期末 《机械原理》 A卷 评分标准 2012年6月5日 班级__________ 学号__________ 姓名__________ 成绩__________ 《机械原理》期末考试卷 注意事项： 1、请将解答写在试卷上； 2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据； 3、图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。 题目： 一、机构自由度计算…………………………………………………………(14分) 二、机构运动分析……………………………………………………………(14分) 三、连杆机构设计……………………………………………………………(15分) 四、凸轮机构…………………………………………………………………(14分) 五、齿轮机构…………………………………………………………………(15分) 六、轮系………………………………………………………………………(14分) 七、机械系统动力学…………………………………………………………(14分) 一、计算图示运动链的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。（已知ABCD 和CDEF 是平行四边形。） 共14分 F 处为复合铰链 （2分） I （或J ）为虚约束 （1分） CD （或AB ）为虚约束 （2分） 滚子K 处为局部自由度 （1分） （5分） （3分） 二、在下图所示的机构中，已知原动件１以等角速度ω1沿逆时针方向转动，试确定： （1）机构的全部瞬心； （2）构件3的速度v 3（写出表达式）。 共14分 （1）该机构有4个构件，所以共有6个瞬心。通过直接判断，可以得到瞬心P 14、P 24 和P 34的位置，如习题2-21解图所示。 （3分） 依据三心定理，瞬心P 12应位于P 14和P 24的连线上；另外，构件1和2组成高副，所以瞬心P 12还应位于构件1和2廓线在接触点处的公法线nn 上，这样就得到了瞬心P 12的位置，如下图所示。 同理可得到瞬心P 23。再应用三心定理，就可以求得瞬心P 13。 （6分） （2）因为构件1的运动为已知，而要求的是构件3的速度，所以应用瞬心P 13来求得构件3的速度为 l P P P v v μω?==14131313，方向向上。 （5分）开题报告 北航模板
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