结构风工程课后思考题参考答案
二、大气边界层风特性
1 对地表粗糙度的两种描述方式：指数律和对数律（将公式写上）。
2 非标准地貌下的风速换算原则（P14）和方法（P15公式）。
3 脉动风的生成：近地风在流动过程中由于受到地表因素的干扰，产生大小不同的涡旋，这些涡旋的迭加作用在宏观上表现为速度的随机脉动。在接近地面时，由于受到地表阻力的影响，导致风速减慢并逐步发展为混乱无规则的湍流。
脉动风的能量及耗散机制：而湍流运动可以看做是能量由低频脉动向高频脉动过渡，并最终被流体粘性所耗散的过程。在低频区漩涡尺度较大，向中频区（惯性子区）、高频区（耗散区）漩涡尺度逐渐减小，小尺度涡吸收由惯性子区传递过来的能量，能量最终被流体粘性所耗散。
4 Davenport谱的特点：先写出公式
通过不同水平脉动风速谱的比较：
（1）D谱不随高度变化，而其他谱（如Kaimal谱、Solari谱、Karman谱）则考虑了近地湍流随高度变化的特点；（D谱不随高度变化，在高频区符合-5/3律，没有考虑近地湍流随高度变化的特点；）
（2）D谱的谱值比其它谱值偏大，会高估结构的动力反应，计算结果偏于保守。
（3）S u(0)=0,意味着L u=0，与实际不符。
5 湍流度随高度及地面粗糙程度的变化规律：随地面粗糙度的增大而增大，随高度的增加而减小。
积分尺度随高度及地面粗糙程度的变化规律：大量观测结果表明，大气边界层中的湍流积分尺度是地面粗糙度的减函数，而且随着高度的增加而增加。
功率谱随高度及地面粗糙程度的变化规律：随着高度增大和粗糙度的减小，能量在频率上的分布趋于集中，谱形显得高瘦；随着高度减小和粗糙度的增大，能量在频率上的分布趋于分散，谱形显得扁平。
相干函数随高度及地面粗糙程度的变化规律：随地面粗糙度的增大而减小，随高度的增加而增大。
6 阵风因子与峰值因子的区别：阵风因子G=U’/U,是最大风速与平均风速的比值；峰值因子g=u max/σu是最大脉动风速与脉动风速均方根的比值。
联系：二者可以相互换算：G=(U’+gσu)/U’=1+gσu/U’=1+gI U。
三、钝体空气动力学理论
1 钝体绕流的主要特征有：
（1）粘性效应：气体粘性随温度升高而增大，液体粘性随温度升高而减小。
（2）边界层的形成：由于粘性效应，使靠近物体表面的空气流动速度减慢，形成气流速度从表面等于零逐渐增大到与外层气流速度相等，形成近壁面流动现象。
（3）边界层分离：如果边界层内的流体微粒速度因惯性力减小到使靠近表面的气流倒流，便出现了边界层分离。
（4）再附：在一定条件下，自建筑物前缘分离的边界层会偶然再附到建筑物表面，这时附面层下会形成不通气的空腔，即分离泡。每隔一段时间分离泡破裂产生较大的风吸值，产生一个风压脉冲。
（5）钝体尾流：对于细长钝体，漩涡脱落是在其两侧交替形成的。漩涡脱落时导致建筑物出现横向振动的主要原因。
（6）下冲气流：由于受到迎风面的建筑物的阻挡作用，使部分气流转向下方形成漩涡，从而在地面上出现反向气流。
2 流体与固体在本构特性上的差异：
流体与变形速度紧密相关，而固体在
弹性阶段剪应力不随变形速度变化而
变化。
（1）固体：弹性体与变形速度无关，
理想弹性体在达到屈服应力后随变形速度增大而增大。（2）液体：牛顿液体、非牛顿液体、理想流体。
粘性流体中，不仅产生剪应力，还会产生附加的法向应力。基于牛顿流体的本构关系：P4
3 N-S方程中各项及反应的物理意义。P4~P5
瞬态项：即局部导数，代表同一位置处，由于时间变化而引起的速度变化，反映了场的非定常性。
对流项：即变位导数，代表同意瞬时，由于空间位置变化引起的速度变化，反映了场的非均匀性。
源项：与原始压力有关，且一直都存在。
耗散项：涉及动力粘性系数，与粘性有关，为非线性项。
4 拟定常假定以及基于该假定的脉动风压系数推导：P4~P5
5 气动导纳的作用:是结构形状、尺寸以及来流湍流特性的函数，用于描述风速谱与气动力谱之间的频率传递关系，作用是用准定常的气动力来表达非定常的气动力。它是通过气动导纳函数χ2来实现，将一个真实物体的表面风压修正到完全相关的理想状态。
气动导纳随折减频率的变化规律：随频率的增加而减小，说明高频率的小尺度涡更易丧失相关性。
6 以圆柱绕流为例，叙述亚临界、超临界和高超临界区的流动特性：
（1）亚临界区（3×102 7 叙述几种改变雷诺数效应的方法： （1）提高表面粗糙度和来流湍流度均可减小临界雷诺数，提高最小阻力系数。其根本在于促进了转捩的提前发生。（2）采用尖角方柱。尖角方柱的阻力系数基本不随R e变化，分离点位置固定在迎风尖角处。 （3）改变压力或温度。（4）改变流场介质。 8 斯托拉哈数及其随雷诺数的变化规律（以圆柱为例进行说 明）： 斯托拉哈数是流体惯性力与粘性力的比值，摆出公式。随雷 诺数的变化规律： （1）在亚临界区，漩涡周期性脱落，S t约等于0.19，基本 保持不变； （2）在超临界区，漩涡随机脱落，S t突增至0.4以上，并随R e的增大而减小；（3）在高超临界区，漩涡规则脱落，S t跳跃至0.2以下，约为0.19~0.30，并随R e的增大而增大。 四、结构风振响应分析与等效静力风荷载确定 1 频响函数随频率比的变化规律： 当β<1时，H随β增大而略呈增大趋势； 当β在1附近时，结构将发生共振加强，H突然增大，当β=1时H达到峰值1/4ξ2k2；当β>1后，H随β增大而减小。 2 在刚性结构中背景响应与共振响应哪个更显著。 3 阵风荷载因子法与惯性力法的区别: （1）基本思想不同： 阵风荷载因子法基本思想：用峰值响应与平均响应的比值（阵风荷载因子）来反映结构对脉动风的放大作用。 惯性力法基本思想：从结构动力平衡方程出发，研究峰值响从结构动力平衡 方程出发，研究峰值响应对应的真实最不利荷载。 （2）计算思路不同： 阵风荷载因子法：通过极值动力响应得到阵风荷载因子，求出等效静风荷载，并得到结构在等效静风荷载作用下的静力响应。 惯性力法：结构在脉动风荷载作用下的动力响应，可以看作在广义外荷载作用下的静力响应。结合特征值方程，仅考虑第1阶振型的惯性力作用求得最大静力等效荷载和总静风荷载。 （3）适用条件不同： 阵风荷载因子法：适用于刚度较大的结构。惯性力法：适用于结构刚度较小的结构。 4 等效静风荷载的计算中需要注意的事项： （1）结构在脉动风荷载作用下的动力响应，可以看作在广义外荷载作用下的静力响应。 （2）仅考虑第1阶振型的惯性力作用 （3）计算结构其它响应时（如高层结构的各高度处的剪力和弯矩），将有可能低估结构响应。 （4）该方法适用于结构刚度较小的结构。 5 如何根据结构的响应特点判断响应类型； （1）按响应方向判断：A若为顺风向响应，则一般为顺风向抖振；B若为横风向响应，则为一般为涡激振动或横风向弯曲驰振；C若既有顺风向又有横风向响应，则为横风向与顺风向振动的组合。 （2）按照失稳方式判断：A若为弯曲或扭着的单自由度气弹失稳，则为驰振；B若为弯扭耦合的气弹失稳，则为颤振。 （3）按响应性质判断：A若为由来流的速度脉动引起的结构随机振动,为抖振；B因结构自身或其它结构形成的涡旋引起的结构受迫振动，为涡激振动；C在某些情况下，激励部分可以产生负阻尼成分，当风速达到某值时负阻尼大于正阻尼，此时振幅增大，直到产生失稳式破坏，则为自激振动。 6 针对不同的风振响应类型，可采取哪些措施来提高结构的抗风性能 （1）顺风向抖振振动，提高结构的抗风性能措施：可以通过增大结构或构件刚度，或减小质量，从而增大结构基频，使得横风向共振响应区后移，增大背景响应区所占比例，从而减小顺风向抖振响应。 （2）横风向涡激响应的控制措施：A增加结构构件。最常用的是在结构中增加拉索式构件或加强层。B安装耗散材料或装置。C设置调频阻尼器。 （3）横风向弯曲驰振的控制措施：安装调质阻尼器(TMD)提高结构阻尼比以提高临界风速；对矩形截面采用倒角的方法以降低升力系数的负斜率的绝对值，从 而提高临界风速；加大结构刚度，提高基频；加大结构的密度和阻尼。 架空输电导线的驰振（舞动）的控制措施：选择合理的线路走向，避开舞动多发地区及微气象、微地形区域；适当提高线路的机械及电气强度，以提高线路抗舞动的能力；对敏感区段加装防舞装置。通过改变导线特性抑制舞动；通过提高导线系统的自阻尼抑制舞动；通过扰乱沿档气流来抑制舞动；采取有效的防覆冰措施抑制舞动。 （4）颤振响应的控制措施： A避免各种固有频率互相接近。对于弯扭颤振来讲，应通过改变系统的刚度与质量的大小与分布，防止频率比接近1，使扭转振动与弯曲振动不合拍。B提高结构或构件弯曲刚度与扭转刚度；C 合理降低结构或构件的重心。 7 横风向涡激共振P11与驰振临界风速P15计算。 五、风洞试验技术与数据分析 1 直流风洞与回流风洞的优劣分析P2 2 简述哈工大风洞的主要性能指标： 哈尔滨工业大学风浪联合实验室是一座闭口回流式矩形截面风洞，风洞电机额定功率为907千瓦。有大小两个试验段，小试验段尺寸为4.0m宽、3.0m高、25m长；大试验段为风浪联合试验段，单独作为风洞试验段时其尺寸为6.0m宽、3.6m高、50m长，水槽的尺寸为5.0m宽、4.5m高、50m长，水槽段有一个5.0宽，5.0长，22m深的深井，在同类边界层风洞中目前仅加拿大西安大略大学和香港科技大学拥有造波系统，是国内唯一能够实现风浪联合作用结构试验的大型试验平台。同时在大试验段安装了人工模拟降雨系统，可进行风-雨联合试验以及风-雨-浪联合试验。 试验风速范围从3m/s～50m/s（小试验段）和3m/s～30m/s（大试验段）连续可调，流场性能良好，试验区流场的速度不均匀性小于1%、湍流度小于0.46%、平均气流偏角小于0.5度。在小试验段安装了两个用于边界层建筑结构模型试验的自动转盘系统。两个转盘的直径均为 2.5m，可分别用于刚性测压模型和气动弹性模型。 类型：单回流闭口双实验段风洞平面尺寸：88.6m×23.3m 小试验段：4.0m(宽)×3.0m (高)×25m (长) 大试验段： 6.0m (宽)×3.6m (高)×50m(长) 水槽：50m (长)×5.0m (宽)×4.5m (深) 深井：10.0m (长)×5.0m (宽)×22.5m (深) 最大风速：50m/s（小试验段），30m/s （大试验段） 最大波高：0.4米波浪周期：0.5秒－5秒 3 简述风洞的评价指标： （1)清楚所建风洞的用途与需求(风洞) （2）对试验段流场品质的要求：参照国军标《高速风洞和低速风洞流场品质规范》（GJB1179-91)对航空航天类风洞的规定指标：气流均匀性、方向场均匀性、轴向静压梯度、气流湍流度、气流稳定性、点气流偏角、平均气流偏角。（3）风洞能量比尽量高，通常在3~7之间。风洞能量比＝试验段气流动能流率/动力系统输入风洞的功率 （4）风洞噪声和振动小：动力系统设计、各段地基的处理、拐角二次分离的防止等。 （5）风洞的适用性和测试准确性。模型准备和模型装拆方便；风洞使用可靠、维修容易；数采和控制系统可靠且自动化程度高；风洞做小的改动即可适用于多种任务。配套计算机及测试仪器精度高且可靠；试验测量受电场干扰小。 边界层风洞流场品质指标建议、收缩比。 4 简述皮托管、热线风速仪、电子扫描阀、测力天平的工作原理： 皮托管：目前使用的皮托管是一根双层结构的弯成直角的金属小管，如图5-la)所示。在皮托管的头部迎流方向开一个小孔A，称总压孔。在皮托管的头部下游某处又开有若干小孔B，称为静压孔。皮托管所测得的流速是皮托管头部顶端所对的那一点流速。当皮托管没有插入流场时，设某一点的流速为u，静压为P。为了测得该点流速，我们将皮托管顶端的小孔A对准此点，并使皮托管轴线与流向平行。这时由于插入了皮托管，A点的流速被滞止为零，压力由原来的静压ρ上升为滞止压力ρ0(或称总压P0)。ρ0不但包含了流体原来的静压力ρ，而且还包含了由流体功能转化为静压力的部分。也即如包含了流速U的信息。只要从ρ0中将原来的静压ρ减去，就可得到流速值u。为了从理论上建立总压和静压之差与流速的关系，我们先假设流体流动为理想的不可压缩流体的定常流动。根据理想的不可压缩流体的伯努利方程，对于A点及下游B点可列出如下关系式：这就是皮托管测量流速的理论公式。式中，ρ为被测流体的密度；（P0-P)为总压和静压之差，可用差压计来测量 热线风速仪：流速计的一种，它的作用原理是将感测元件——一根通以电流而被加热的细金属丝置于通道中，当气体流过它时则将带走一定的热量，此热量与流体的速度有关。其流速的确定，常用的有两种方法：一是定电流法，即加热金属丝的电流不变，气体带走一部分热量 后金属丝的温度就降低，流速愈大温度降 低得就愈多；测得金属丝的温度则可得知 流速的大小。另一种是定电阻法（即定温度法），改变加热的电流使气体带走的热量得以补充，而使金属丝的温度保持不变（也称金属丝的电阻值不变）；这时 流速愈大则所需加热的电流也愈大，测得加热电流值则可得知流速的大小。 电子扫描阀： 电子扫描阀压力系统是九十年代以来在世界上应用比较广泛 的测压设备。它是一个高度模块化的数据采集系统，可以满 足典型的工业应用，也可以应用于更复杂的风洞和气轮机，配置和操作十分简单。 测力天平： 5 雷诺模型与弗劳德模型的相似参数确定 对于具有尖角的钝体，可放宽Re数一致性条件； 对于近流线形断面，要重视雷诺数相似条件。 6 设计一个刚性模型风洞试验~~~~(>_<)~~~~ 太难 7 用POD方法进行脉动风压场的分析： POD方法利用脉动风压协方差的本征向量描述建筑结构的脉动风压场。 计算步骤：1. 得到脉动风压场为p(x,y,t) 2.计算脉动风压协方差3.协方差的特征值求解4. 特征向量标准正则化5. 计算主坐标6. 进行分析或用于重构风压场 六、结构抗风设计 1 风振响应分析（内力、位移）、舒适度分析与幕墙抗风分析三者的风荷载取值有何差别？ （1）风振响应分析（内力、位移）: （2）风振舒适度：通常采用最大加速度来衡量。A为建筑总迎风面积。 对150m以上的高层建筑需进行舒适度验算。 A顺风向最大加速度计算： w0取对应10年重现期的基本风 压。 M为建筑总质量. B横风向最大加速度计算 C扭转最大加速度计算 （3）幕墙风荷载取值： 《玻璃幕墙技术规范》JGJ102-2003规定：玻璃幕墙的风荷载标准值应按下式计算，并且不应小于1.0kN/m2。 βgz —阵风系数，大致在1.4~2.0之间。 μsl—局部体型系数，对于檐口附近和边角部位可取-1.8，其余墙面可取-1.0，同时尚应考虑-0.2的内压系数。 2 风振舒适度验算P67-72 3 幕墙抗风验算P85 结构风工程课后思考题参考答案 二、大气边界层风特性 1 对地表粗糙度的两种描述方式：指数律和对数律（将公式写上）。 2 非标准地貌下的风速换算原则（P）和方法（P公式）。1514 3 脉动风的生成： 近地风在流动过程中由于受到地表因素的干扰，产生大小不同的涡旋，这些涡旋的迭加作用在宏观上表现为速度的随机脉动。在接近地面时，由于受到地表阻力的影响，导致风速减慢并逐步发展为混乱无规则的湍流。 脉动风的能量及耗散机制：而湍流运动可以看做是能量由低频脉动向高频脉动过渡，并最终被流体粘性所耗散的过程。在低频区漩涡尺度较大，向中频区（惯性子区）、高频区（耗散区）漩涡尺度逐渐减小，小尺度涡吸收由惯性子区传递过来的能量，能量最终被流体粘性所耗散。 4 Davenport谱的特点：先写出公式 通过不同水平脉动风速谱的比较： （1）D谱不随高度变化，而其他谱（如Kaimal谱、Solari谱、Karman谱）则考虑了近地湍流随高度变化的特点；（D谱不随高度变化，在高频区符合-5/3律，没有考虑近地湍流随高度变化的特点；） （2）D谱的谱值比其它谱值偏大，会高估结构的动力反应，计算结果偏于保守。（3）S(0)=0,意味着L=0，与实际不符。uu5 湍流度随高度及地面粗糙程度的变化规律：随地面粗糙度的增大而增大，随高度的增加而减小。 积分尺度随高度及地面粗糙程度的变化规律：大量观测结果表明，大气边界层中的湍流积分尺度是地面粗糙度的减函数，而且随着高度的增加而增加。 功率谱随高度及地面粗糙程度的变化规律：随着高度增大和粗糙度的减小，能量在频率上的分布趋于集中，谱形显得高瘦；随着高度减小和粗糙度的增大，能量在频率上的分布趋于分散，谱形显得扁平。 相干函数随高度及地面粗糙程度的变化规律：随地面粗糙度的增大而减小，随高度的增加而增大。 6 阵风因子与峰值因子的区别：阵风因子G=U'/U,是最大风速与平均风速的比/ σ是最大脉动风速与脉动风速均方根的比值。g=u 值；峰值因子umax联系：二者可以相互换算：G=(U'+gσ)/U'=1+gσ/U'=1+gI。Uuu 三、钝体空气动力学理论 1 钝体绕流的主要特征有： ）粘性效应：气体粘性随温度升高而增大，液体粘性随温度升高而减小。1（（2）边界层的形成：由于粘性效应，使靠近物体表面的空气流动速度减慢，形 成气流速度从表面等于零逐渐增大到与外层气流速度相等，形成近壁面流动现象。 （3）边界层分离：如果边界层内的流体微粒速度因惯性力减小到使靠近表面的气流倒流，便出现了边界层分离。 （4）再附：在一定条件下，自建筑物前缘分离的边界层会偶然再附到建筑物表面，这时附面层下会形成不通气的空腔，即分离泡。每隔一段时间分离泡破裂产生较大的风吸值，产生一个风压脉冲。 （5）钝体尾流：对于细长钝体，漩涡脱落是在其两侧交替形成的。漩涡脱落时导致建筑物出现横向振动的主要原因。 结构动力学大作业 对于如下结构，是研究质量块的质量变化和在简支梁上位置的变化对整个系统模态的影响。 1 以上为一个简支梁结构。集中质量块放于梁上，质量块距简支梁的左端点距离为L. 将该简支梁简化为欧拉伯努利梁，并离散为N 个单元。每个单元有两个节点，四个自由度。 单元的节点位移可表示为： ]1122,,,e v v δθθ?=? 则单元内一点的挠度可计作： 带入边界条件： 1 3 32210)(x a x a x a a x v +++=0 1)0(a v x v ===3 322102)(L a L a L a a v L x v +++===1 10 d d a x v x ===θ2 321232d d L a L a a x v L x ++===θ1 0v a = []12 3 4N N N N N = 建立了单元位移模式后，其动能势能均可用节点位移表示。单元的动能为： 00111()222 l l T T T ke e e e e y E dx q N Ndxq q mq t ρρ?===??? 其中m 为单元质量阵，并有： l T m N Ndx ρ=? 带入公式后积分可得： 222215622541322413354 1315622420133224l l l l l l l m l l l l l l ρ-?? ??-??= ?? -?? ---? ? 单元势能可表示为 22 200 11()()22 2 T l l T T e pe e e e q y E EI dx EI N N dxq q Kq x ?''''== =??? 其中K 为单元刚度矩阵，并有 ()l T K EI N N dx ''''=? 2 23 2212 612664621261266264l l l l l l EI k l l l l l l l -????-??=??---??-?? 以上为单元类型矩阵，通过定义全局位移矩阵，可以得到系统刚度矩阵和系统质量矩 1 1θ=a )2(1)(3211222θθ+--=L v v L a )(1)(22122133θθ++-= L v v L a 1232133222231)(θ???? ??+-+???? ??+-=L x L x x v L x L x x v 2 2232332223θ??? ? ??-+???? ??-+L x L x v L x L x 2 4231211)()()()()(θθx N v x N x N v x N x v +++= 结构动力学作业 姓名： 学号： 目录 1.力插值法 (1) 1.1分段常数插值法 (1) 1.2分段线性插值法 (4) 2.加速度插值法 (7) 2.1常加速度法 (7) 2.2线加速度法 (9) 附录 (12) 分段常数插值法源程序 (12) 分段线性插值法源程序 (12) 常加速度法源程序 (13) 线加速度法源程序 (13) 1.力插值法 力插值法对结构的外荷载进行插值，分为分段常数插值法和分段线性插值法，这两种方法均适用于线性结构的动力反应计算。 1.1分段常数插值法 图1-1为一个单自由度无阻尼系统，结构的刚度为k ，质量为m ，位移为y (t )，施加的外力为P (t )。图1-2为矩形脉冲荷载的示意图，图中t d 表示作用的时间，P 0表示脉冲荷载的大小。 图1-1 单自由度无阻尼系统示意图 图1-2 矩形脉冲荷载示意图 对于一个满足静止初始条件的无阻尼单自由度体系来说，当施加一个t d 时间的矩形脉冲荷载，此时结构在t d 时间内的位移反应可以用杜哈梅积分得到： 0()sin ()2 (1cos )(1cos ) (0) t st st d P y t t d m t y t y t t T ωττω πω=-=-=-≤≤? (1-1) 如果结构本身有初始的位移和速度，那么叠加上结构自由振动的部分，结构的位移反应为： 02()cos sin (1cos ) (0 )st d y t y t y t t y t t T πωωω =+ +-≤≤ (1-2) 图1-3 分段常数插值法微段示意图 对于施加于结构任意大小的力，将其划分为Δt 的微段，每一段的荷载都为一个常数(每段相当于一个矩形的脉冲荷载)，如图1-3所示，则将每一段的位移和速度写成增量的形式为： 1cos t sin t (1cos t)i i i i y P y y k ωωωω +=?+ ?+-? (1-3) i+1/sin t cos t sin t i i i y P y y k ωωωωω =-?+ ?+ ? (1-4) 程序流程图如下 数 电 复 习 题 选择题： 1．下列四个数中，与十进制数（163）10不相等的是（ D ） A 、(A3)16 B 、（10100011）2 C 、（000101100011）8421BC D D 、（203）8 2．N 个变量可以构成多少个最小项（ C ） A 、N B 、2N C 、2N D 、2N -1 3．下列功能不是二极管的常用功能的是（ C ） A 、检波 B 、开关 C 、放大 D 、整流 4．.将十进制数10)18(转换成八进制数是 （ B ） A 、20 B 、22 C 、21 D 、23 5．译码器的输入地址线为4根，那么输出线为多少根（ C ） A 、8 B 、12 C 、16 D 、20 6．能把正弦信号转换成矩形脉冲信号的电路是（D ） A 、多谐振荡器 B 、D/A 转换器 C 、JK 触发器 D 、施密特触发器 7．三变量函数()BC A C B A F +=,,的最小项表示中不含下列哪项 （ A ） A 、m2 B 、 m5 C 、m3 D 、 m7 8．用PROM 来实现组合逻辑电路，他的可编程阵列是（ B ） A 、与阵列 B 、或阵列 C 、与阵列和或阵列都可以 D 、以上说法都不对 9．A/D 转换器中，转换速度最高的为( A )转换 A 、并联比较型 B 、逐次逼近型 C 、双积分型 D 、计数型 10．关于PAL 器件与或阵列说确的是 （ A ） A 、 只有与阵列可编程 B 、 都是可编程的 C 、 只有或阵列可编程 D 、 都是不可编程的 11. 当三态门输出高阻状态时，输出电阻为 （ A ） A 、无穷大 B 、约100欧姆 C 、无穷小 D 、约10欧姆 12为使采样输出信号不失真地代表输入模拟信号，采样频率 f s 和输入模 《数字电子技术》试卷 姓名：__ _______ 班级：__________ 考号：___________ 成绩：____________ 1. 有一数码10010011，作为自然二进制数时，它相当于十进制数（ ），作为8421BCD 码时，它相当于 十进制数（ ）。 2.三态门电路的输出有高电平、低电平和（ ）3种状态。 3．TTL 与非门多余的输入端应接（ ）。 4．TTL 集成JK 触发器正常工作时，其d R 和d S 端应接（ ）电平。 5. 已知某函数??? ??+??? ??++=D C AB D C A B F ，该函数的反函数F =（ ） 。 6. 如果对键盘上108个符号进行二进制编码，则至少要（ ）位二进制数码。 7. 典型的TTL 与非门电路使用的电路为电源电压为（ ）V ，其输出高电平为（ ）V ，输出低电平为（ ）V ， CMOS 电路的电源电压为（ ） V 。 8．74LS138是3线—8线译码器，译码为输出低电平有效，若输入为A 2A 1A 0=110时，输出 01234567Y Y Y Y Y Y Y Y 应为（ ）。 9．将一个包含有32768个基本存储单元的存储电路设计16位为一个字节的ROM 。该ROM 有（ ）根地址线，有（ ）根数据读出线。 10. 两片中规模集成电路10进制计数器串联后，最大计数容量为（ ）位。 11. ）；Y 3 ＝（ ）。 12. 某计数器的输出波形如图1所示，该计数器是（ ）进制计数器。 13．驱动共阳极七段数码管的译码器的输出电平为（ ）有效。 二、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） （在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。） 1. 函数F(A,B,C)=AB+BC+AC 的最小项表达式为( ) 。 A ．F(A,B,C)=∑m （0，2，4） B. (A,B,C)=∑m （3，5，6，7） C ．F(A,B,C)=∑m （0，2，3，4） D. F(A,B,C)=∑m （2，4，6，7） 2．8线—3线优先编码器的输入为I 0—I 7 ，当优先级别最高的I 7有效时，其输出012Y Y Y ??的值是（ ）。 A ．111 B. 010 C. 000 D. 101 3．十六路数据选择器的地址输入（选择控制）端有（ ）个。 A ．16 B.2 C.4 D.8 4. 有一个左移移位寄存器，当预先置入1011后，其串行输入固定接0，在4个移位脉冲CP 作用下，四位数据的移位过程是（ ）。 A. 1011--0110--1100--1000--0000 B. 1011--0101--0010--0001--0000 C. 1011--1100--1101--1110--1111 D. 1011--1010--1001--1000--0111 5．已知74LS138译码器的输入三个使能端（E 1=1， E 2A = E 2B =0）时，地址码A 2A 1A 0=011，则输出 Y 7 ～Y 0是( ) 。 A. 11111101 B. 10111111 C. 11110111 D. 11111111 6. 一只四输入端或非门，使其输出为1的输入变量取值组合有( )种。 A ．15 B ．8 C ．7 D ．1 7. 随机存取存储器具有( )功能。 A.读/写 B.无读/写 C.只读 D.只写 8．N 个触发器可以构成最大计数长度（进制数）为( )的计数器。 考试大纲： 2012年硕士研究生入学考试大纲 考试科目名称：软件工程基础考试科目代码：[834] 本考试科目考试时间180分钟，满分150分。包括软件工程与C程序设计两部分，每部分各75分。 软件工程（75分） 一、考试要求 要求考生全面系统地掌握软件工程的基本概念、原理、技术和方法，以及软件开发的全过程，并能灵活地运用这些基本知识，为软件开发建立分析模型、设计模型。 二、考试内容 1、软件工程的基本概念： 软件工程，软件开发生命周期，模型，方法，技术，工具，过程， 软件工程环境，软件工程管理，软件开发风险，软件需求，软件设计， 自顶向下，分解，抽象，细化，模块化，软件复审，软件测试等。 2、软件开发生命周期模型：各个模型的特点及用途。 3、软件需求 a. 需求分析的任务 b. 需求分析的五大活动 c. 需求获取的常用方法 d. 需求分析的步骤 e. 结构化的分析方法，模型的组成，DFD的建模过程 f. 需求分析验证 g. 需求变更的管理 4、软件设计 a. 软件设计的任务 b. 模块化设计 c. 从结构化分析到结构化设计的过程 d. 数据存储的设计 e. 人机交互的设计 f. 软件复杂性的度量 5、软件质量与测试 a. 软件的质量度量McCall模型及质量保证的活动内容 b. 软件测试的目的和任务 c. 软件测试的种类 d. 黑盒测试与白盒测试方法及测试用例设计 e. 软件测试的步骤 f. 软件的纠错方法 6、软件的维护：维护的种类 三、试卷题型结构 1、选择或填空（0-25分） 2、问答题（0-30分） 3、综合分析及设计（0-20分） 四、参考书目 史济民等，软件工程—原理、方法与应用,高等教育出版社，2003.3 C程序设计（75分） 一、考试要求 了解高级语言程序设计的基本思想和方法，熟练运用结构化程序设计的三种基本结构编写程序，并要求对面向对象的技术和方法有初步的了解。 二、考试内容 1、常量、变量、数据类型、表达式、算法与流程图等基本概念； 2、输入/出等基本语句及简单程序设计； 3、数组、结构体（或记录、数据域）与共用体、文件构造数据类型及其应 用； 4、顺序、选择、循环三种程序结构及其应用； 5、函数（子程序、方法）与递归； 6、指针与线性链表； 7、面向对象的基本概念，面向对象分析方法，面向对象的设计，面向对象 的实现，面向对象的测试。 三、试卷题型结构 1、填空题( 0-20分 ) 2、简答题( 0-20分 ) 3、程序设计( 0-35分 ) 四、参考书目 谭浩强著.《C程序设计》，清华大学出版社，1999.12 1 : 对于JK触发器，输入J＝0，K＝1，CLK脉冲作用后，触发器的次态应为（）。(2分） A:0 B:1 C:Q' D:不确定 您选择的答案: 正确答案： A 知识点：JK触发器的特性为：J=1，K=1时，Q状态为翻转，即Q= Q’ 2 : 已知Y=A+AB′+A′B,下列结果中正确的是（）(2分） A:Y=A B:Y=B C:Y=A+B D:Y=A′+B′ 您选择的答案: 正确答案： C 知识点：利用公式A+AB′=A和A+A′B=A+B进行化简 3 : (1001111)2的等值十进制数是（）(2分） A:97 B:15.14 C:83 D:79 您选择的答案: 正确答案：D 知识点：把二进制数转换为等值的十进制数，只需将二进制数按多项式展开，然后把所有各项的数值按十进制数相加。 4 : 图中为CMOS门电路，其输出为（）状态(2分）(对于CMOS门电路，输入端接负载时，输入电平不变) A:高电平 B:低电平 C:高阻态 D:不确定 您选择的答案: 正确答案： A 知识点：对于CMOS门电路，输入端接负载时，输入电平不变 5 : 四选一数据选择器的数据输出Y与数据输入Di和地址码Ai之间的逻辑表达式为Y=（）(2分） A:A1′A0′D0+ A1′A0D1+ A1A0′D2+ A1A0D3 B:A1′A0′D0 C: A1′A0D1 D:A1A0′D2 您选择的答案: 正确答案： A 知识点：四选一数据选择器的Y= A1′A0′D0+ A1′A0D1+ A1A0′D2+ A1A0D 6 : 一个同步时序逻辑电路可用（）三组函数表达式描述(2分） A:最小项之和、最大项之积和最简与或式 B:逻辑图、真值表和逻辑式 C:输出方程、驱动方程和状态方程 D:输出方程、特性方程和状态方程 您选择的答案: 正确答案： C 知识点：时序逻辑电路的逻辑关系需用三个方程即输出方程、驱动方程及状态方程来描述。 7 : (1010.111)2的等值八进制数是（）(2分） A:10. 7 B:12. 7 C:12. 5 D:10. 5 您选择的答案: 正确答案： B 知识点：把每三位二进制数分为一组，用等值的八进制数表示。 8 : 一位十六进制数可以用（）位二进制数来表示。(2分） A:1 B:2 C:4 D:16 您选择的答案: 正确答案： C 知识点： 9 : TTL同或门和CMOS同或门比较，它们的逻辑功能一样吗？(2分） 第七章影响线 一判断题 1. 图示梁AB与A0B0，其截面C与C0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。（X） 题1图题2图 2. 图示结构Q E影响线的AC段纵标不为零。（X） 3. 图示梁K截面的M K影响线、Q K影响线形状如图a、b所示。 4. 图示梁的M C影响线、Q C影响线形状如图a、b所示。 5. 图示梁的M C影响线、M B影响线形状如图a、b所示。 6. 图示结构M B影响线的AB段纵标为零。 7. 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。（X） 8. 用静力法作静定结构某量值的影响线与用机动法作该结构同一量值的影响线是不等价 的。（X） 9. 求某量值影响线方程的方法，与恒载作用下计算该量值的方法在原理上是相同的。（√） 10. 影响线是用于解决活载作用下结构的计算问题，它不能用于恒载作用下的计算。（X） 11. 移动荷载是指大小，指向不变，作用位置不断变化的荷载，所以不是静力荷载。（X） 12. 用静力法作影响线，影响线方程中的变量x代表截面位置的横坐标。（X） 13. 表示单位移动荷载作用下某指定截面的内力变化规律的图形称为内力影响线。（√） 14. 简支梁跨中截面弯矩的影响线与跨中有集中力P时的M图相同。（X） 15. 简支梁跨中C截面剪力影响线在C截面处有突变。（√） 16. 绝对最大弯矩是移动荷载下梁的各截面上最大的弯矩。（√） 17. 静定结构及超静定结构的内力影响线都是由直线组成。（X） 18. 图示结构Q C影响线的CD段为斜直线。 19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。（√） 题19图 20. 用机动法作得图a所示Q B左结构影响线如图b。 题20图题21图 21. 图示结构a杆的内力影响线如图b所示 22. 荷载处于某一最不利位置时，按梁内各截面得弯矩值竖标画出得图形，称为简支梁的弯 第一章 单自由度系统 1.1 总结求单自由度系统固有频率的方法和步骤。 单自由度系统固有频率求法有：牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法和能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用围：所有的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1） 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力； （2） 利用牛顿第二定律∑=F x m ,得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用围：绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1） 对系统进行受力分析和动量距分析； （2） 利用动量距定理J ∑=M θ ,得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法： 适用围：所有的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1）设系统的广义坐标为θ，写出系统对于坐标θ的动能T 和势能U 的表达式；进一步写求出拉格朗日函数的表达式：L=T-U ； （2）由格朗日方程 θ θ??-???L L dt )( =0，得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用围：所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。 解题步骤：（1）对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 和势能U 的表达式；进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const （2）将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即0) (=+dt U T d ，进一步得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 1.2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法和步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个：衰减曲线法和共振法。 方法一：衰减曲线法。 求解步骤：（1）利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线，并测得周期和相邻波峰和波谷的幅值i A 、1+i A 。 （2）由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ， 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= ， 因为ζ较小， 所以有 π δζ2= 。 方法二：共振法求单自由度系统的阻尼比。 （1）通过实验，绘出系统的幅频曲线， 如下图： 学科专业代码：0814 学科专业名称：土木工程 一、研究方向 1.岩土工程与地下结构 2.岩石与环境地质工程 3.大跨空间与高层结构 4.钢结构、 木结构与组合结构 5.混凝土结构、砌体结构与预应力结构6.桥梁结构与海洋平台结构7.土木工程施工与结构诊治、改造技术8.地震工程与风工程 9.重大工程安全防护与城市防灾减灾 10.高性能混凝土、智能材料与结构 对学术活动的要求：博士研究生在攻读学位期间，应在土木工程一级学科范围内参加5次以上学术研讨活动，并且在学术研讨活动中做至少2次学术报告，其中至少一次使用外文，介 绍博士学位论文研究的阶段性进展，记1学分；参加学术活动应有书面记录，做学 术报告应有书面材料，并交导师签字认可；博士生在申请学位前，将经导师签字的 书面记录及学术报告书面材料交学院研究生教学秘书保管，并记相应学分。 院（系）审核意见：分评委员会审批意见： （教授委员会） 签字：签字： 日期：日期： 博士生培养方案格式 学科专业代码：080104 学科专业名称：工程力学 一、研究方向 1. 结构振动、冲击与控制 2.结构损伤、可靠度与健康监测 3.计算结构力学与计算流体力学 4. 土木工程智能材料与结构系统 5. 土木工程结构与系统设计理论 二、课程设置 对学术活动的要求：博士研究生在攻读学位期间，应在土木工程一级学科范围内参加5次以上学术研讨活动，并且在学术研讨活动中做至少2次学术报告，其中至少一次使用外文，介 绍博士学位论文研究的阶段性进展，记1学分；参加学术活动应有书面记录，做学 术报告应有书面材料，并交导师签字认可；博士生在申请学位前，将经导师签字的 书面记录及学术报告书面材料交学院研究生教学秘书保管，并记相应学分。 院（系）审核意见：分评委员会审批意见： （教授委员会） 签字：签字： 日期：日期： 硕博（本博）连读生培养方案格式 学科专业代码：学科专业名称：土木工程 一、研究方向 1.岩土工程与地下结构 2.岩石与环境地质工程 3.大跨空间与高层结构 4.钢结构、 木结构与组合结构 5.混凝土结构、砌体结构与预应力结构6.桥梁结构与海洋平台 结构7.土木工程施工与结构诊治、改造技术8.地震工程与风工程 9.重大工程安全 防护与城市防灾减灾 10.高性能混凝土、智能材料与结构 二、课程设置 结构动力学试题 2016年4月 重庆交通大学结构工程硕士研究生考试 1.试述结构动力问题和静力问题的主要区别（10分） 答：结构静力学相比，动力学的复杂性表现在： （1）动力问题具有随时间而变化的性质； （2）数学解答不是单一的数值，而是时间的函数； （3）惯性力是结构内部弹性力所平衡的全部荷载的一个重要部分； （4）引入惯性力后涉及到二阶微分方程的求解； （5）需考虑结构本身的动力特性：刚度分布、质量分布、阻尼特性分布的影响。 2.什么是结构动力系统的阻尼？一般结构系统的阻尼有何特性？在结构分析中 阻尼问题的处理方法有哪些？（20分） 答：（1）结构在震动过程中的能量耗散作用称为阻尼； （2）阻尼的特性：a、阻尼耗能与质量（反映附属部分大小）和刚度（反映位移大小）有关。b、难以采用精确的理论分析方法； （3）对于多自由度体系：在结构动力分析中，通常从系统响应这个角度来考虑阻尼，而且能量的损耗是由外界激励来平衡的。一个振动系统可能存在多种不同类型的阻尼，一般来说，要用数学的方法来精确描述阻尼目前是比较困难的。因此，人们根据经验提出了一些简化模型，常用的阻尼模型有黏性阻尼和结构阻尼。黏性阻尼系统：黏性阻尼的特点是阻尼力和运动速度成真封闭。 在用振型叠加法进行分析时，能否将联立的运动方程化为解耦的一系列单自由度运动方程，将取决于阻尼矩阵的性质，即结构的振型是否关于阻尼阵满足正交条件。如果满足阻尼阵的正交条件，则采用振型叠加法分析时，就可以把多自由度体系的动力反应问题化为一系列单自由度问题求解；如果不满足阻尼阵的正交条件，则对位移向量用振型展开后，关于振型坐标的运动方程成为耦联的，必须联立求解，与解耦方程相比，增加了难度和计算量。 3.试述多自由度体系振型矩阵关于质量矩阵和刚度矩阵的正交性的意义，并写出广义正交性的表达式且加以证明。（20分） 答：（1）由振型关于质量、刚度正交性公式可知，i振型上的惯性力在j振型上作的虚功为0。由此可知，既然每一主振型相应的惯性力在其他主振型上不做功，那么它的振动能量就不会转移到别的主振型上去。换句话说，当一个体系只按某一主振型振动时，不会激起其他主振型的振动。这说明各个主振型都能单独出现，彼此线性无关。这就是振型正交的物理意义。一是可用于校核振型的正确性；二是在已知振型的条件下，可以通过折算质量与折算刚度计算对应的频率。而更主要的是任一同阶向量均可用振型的线性组合来表示，在受迫振动分析中，利用振型的正交性，在阻尼矩阵正交的假设下可使运动方程解藕. （2）振型正交性的证明在Clough书中应用的是Betti互易定理，就像D’Alember 原理一样考虑了惯性力，是运动学中功的互等定理。实际振型正交性的证明可 1 : (110.1)2的等值十六进制数是（）(2分） A:110.1 B:15. 5 C:6. 8 D:2. 1 您选择的答案: 正确答案： C 知识点：把每四位二进制数分为一组，用等值的十六进制数表示。 2 : 两输入的与门在下列（）时可能产生竞争—冒险现象(2分）门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象称为竞争 A:一个输入端为0，另一个端为1 B:一个输入端发生变化，另一个端不变 C:两个不相等的输入端同时向相反的逻辑电平跳变 D:两个相等的输入端同时向相反的逻辑电平跳变 您选择的答案: 正确答案： C 知识点：门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象称为竞争 3 : 电路如下图所示，设起始状态Q2Q1=00，第3个上升沿，Q2Q1变为( ) (5分） A:00 B:01 C:10 D:11 您选择的答案: 正确答案：D 知识点：参考T触发器的特性表 您选择的答案: 正确答案： A 4 : 逻辑函数Y(A, B, C, D)=∑m(0,2,4,6,9,13) + d(1,3,5,7,11,15)的最简与或式为（）(5分） A:AD+A’D’ B:A’+D C: A+D D:A’C+AD 您选择的答案: 正确答案： B 知识点：化简具有无关项的逻辑函数最好用卡诺图的方法。 5 : 图中为TTL门电路，其输出为（）状态(2分） A:高电平 B:低电平 C:高阻态 D:不确定 您选择的答案: 正确答案： C 知识点：图示中，控制端低电平电平有效。控制端无效时输出为高阻态 6 : 逻辑函数Y＝（A’＋D）(A C＋B C’) ’＋A B D’ 的Y’ 是（）(2分） A:(AD’+(A’+C’)(B’+C))(A’+B’+D) B:(AD’+((A’+C’)(B’+C))’)(A’+B’+D) C:AD’+(A’+C’)(B’+C)(A’+B’+D) D:AD’+((A’+C’)(B’+C))’(A’+B’+D) 您选择的答案: 正确答案： B 知识点：利用反演定理求Y’时，要注意：利用加括号的方式保证原来的运算顺序不变；非单个变量上的非号不变。 7 : （）的特性方程为Q*=A (2分） A: D触发器 B:T触发器 C:JK触发器 D: SR触发器 您选择的答案: 正确答案： A 知识点：D触发器的特性方程为Q*=D 8 : 组合逻辑电路消除竞争冒险的方法有（(2分） A:修改逻辑设计 B:在输出端接入滤波电容 C:后级加缓冲电路 D:屏蔽输入信号的尖峰干扰 您选择的答案: 正确答案： B 知识点：输出端接入滤波电容可以滤除竞争冒险产生的尖峰 9 : (1001111)2的等值十进制数是（）(2分） A:97 B:15.14 C:83 D:79 您选择的答案: 正确答案：D 结构动力学大作业（威尔逊- 法） ： 学号： 班级： 专业： 威尔逊-θ法原理及应用 【摘要】在求解单自由度体系振动方程时我们用了常加速度法及线加速度法等数值分析方法。在多自由度体系中，也有类似求解方法，即中心差分法及威尔逊-θ法。实际上后两种方法也能求解单自由度体系振动方程。对于数值方法，有三个重要要求：收敛性、稳定性及精度。本文推导了威尔逊-θ法的公式，并利用MATLAB 编程来研究单自由度体系的动力特性。 【关键词】威尔逊-θ法 冲击荷载 阻尼比 【正文】威尔逊-θ法可以很方便的求解任意荷载作用下单自由度体系振动问题。实际上，当 1.37θ>时，威尔逊-θ法是无条件收敛的。 一、威尔逊-θ法的原理 威尔逊-θ法是线性加速度法的一种拓展（当1θ=时，两者相同），其基本思路和实现方法是求出在时间段[],t t t θ+?时刻的运动，其中1θ≥，然后通过插得到i t t +?时刻的运动（见图 1.1）。 图 1.1 1、公式推导 推导由t 时刻的状态求t t θ+?时刻的状态的递推公式： 对τ积分 {}{}{}{}{}{})(623 2 t t t t t t t y y t y y y y &&&&&&&-?+++=?++θτ θτττ {}{}{}{}{})2(6)(2t t t t t t t y y t y t y y &&&&&+?+?+=?+?+θθθθ {}{}{}{}{}t t t t t t t y y t y y t y &&&&&26 )()(62-?--?=?+?+θθθθ []{}{} {}[]{}{}{}[]{}{}{})223()26)(6( )(2t t t t t t t t t t y t y y t c y y t y t m P P P R &&&&&&?++?++?+?+-+=?+θθθθθ 2、MA TLAB 源程序： clc;clear; K=input('请输入结构刚度k(N/m)'); M=input('请输入质量(kg)'); C=input('请输入阻尼(N*s/m)'); t=sym('t');%产生符号对象t Pt=input('请输入荷载); Tp=input('请输入荷载加载时长(s)'); Tu=input('请输入需要计算的时间长度(s) '); dt=input('请输入积分步长(s)'); Sita=input('请输入θ'); uds=0:dt:Tu;%确定各积分步时刻 pds=0:dt:Tp; Lu=length(uds); Lp=length(pds); if isa(Pt,'sym')%荷载为函数 P=subs(Pt,t,uds); %将荷载在各时间步离散 if Lu>Lp P(Lp+1:Lu)=0; end elseif isnumeric(Pt)%荷载为散点 if Lu<=Lp 通信 071~5 班 20 08 ~20 09 学年 第 二 学期 《数字电子技术基 础》 课试卷 试卷类型： A 卷 一、 单项选择题（每小题2分，共24分） 1、8421BCD 码01101001.01110001转换为十进制数是：（ ） A ：78.16 B ：24.25 C ：69.71 D ：54.56 2、最简与或式的标准是：（ ） A ：表达式中乘积项最多，且每个乘积项的变量个数最多 B ：表达式中乘积项最少，且每个乘积项的变量个数最多 C ：表达式中乘积项最少，且每个乘积项的变量个数最少 D ：表达式中乘积项最多，且每个乘积项的变量个数最多 3、用逻辑函数卡诺图化简中，四个相邻项可合并为一项,它能：（ ） A ：消去1个表现形式不同的变量，保留相同变量 B ：消去2个表现形式不同的变量，保留相同变量 C ：消去3个表现形式不同的变量，保留相同变量 表1 D ：消去4个表现形式不同的变量，保留相同变量 4、已知真值表如表1所示，则其逻辑表达式为：（ ） A ：A ⊕B ⊕C B ：AB + BC C ：AB + BC D ：ABC （A+B+C ） 5、函数F(A ，B ，C)=AB+BC+AC 的最小项表达式为：（ ） A ：F(A,B,C)=∑m （0，2，4） B ：F(A,B,C)=∑m （3，5，6，7） C ：F(A,B,C)=∑m （0，2，3，4） D ：F(A,B,C)=∑m （2，4，6，7） 6、欲将一个移位寄存器中的二进制数乘以（32）10需要（ ）个移位脉冲。 A ：32 B ： 10 C ：5 D ： 6 7、已知74LS138译码器的输入三个使能端（E 1=1，E 2A =E 2B =0）时，地址码A 2A 1A 0=011，则输出Y 7 ～Y 0是：（ ） A ：11111101 B ：10111111 C ：11110111 D ：11111111 8、要实现n 1n Q Q =+，JK 触发器的J 、K 取值应是：（ ） A ：J=0，K=0 B ：J=0，K=1 C ：J=1，K=0 D ：J=1，K=1 哈尔滨工业大学汽车学院2008-2009春季汽车构造试题及答案 1.举例说明，汽车的总布置形式有哪些，各有何特点？ 1)发动机前置后轮驱动（FR）——是传统的布置形式，应用于各类货车几部分客 车和轿车 2)发动机前置前轮驱动（FF）——是轿车上盛行的布置形式，如 具有结构紧凑，减小轿车的质量、降低地板的高度、高速时抗侧风能力强、改善高速时的操纵稳定性等优点。 3)发动机后置后轮驱动（RR）——是目前大中型客车盛行的布置形式，具有降低 室内噪声、有利于车身内部布置等优点。 4)发动机中置后轮驱动（MR）——是目前大多数运动型轿车和方程式赛车所采用 的布置形式。如 5)全轮驱动（nWD）——是越野汽车特有的布置形式，通常发动机前置，在变速 器后装有分动器以便将动力分别输送到全部车轮上。 2.举例说明，发动机缸数和排列方式有哪几种，各有何优缺点。 1)有三种排列方式：即直列式、V型排列式和水平对置式。 2)直列式用于六缸以下发动机——结构简单，加工工艺性好，缺点是当排气量和汽 缸数增加时发动机长度长重量大，现代汽车上主要有L3L4L5L6；V型适用于6缸以上的大功率发动机——增加了汽缸支承刚度，缩短了长度和高度，重量减轻，但结构复杂，加工工艺性差，且增加了发动机的宽度，比较常见的有v6和v8发动机；水平对置式：优点是重心低、平衡性好、易于操控、有效避免了振动、噪声小、功率损耗小。缺点：造价高，发动机太宽。多见于跑车：如保时捷著名的911，斯巴鲁H4H6。 3.详述压缩比和爆燃的概念，二者之间存在何种内在联系？他们对汽油发动机的性 能有何影响？ 1)压缩比：汽缸总容积与燃烧室容积之比。压缩比的恰当选择有利于混合气的迅速 燃烧并提高内燃机的有效热效率。 2)爆燃：火花塞点火后，在火焰传播过程中，末端混合气自行发火燃烧，这时气缸 内的压力急剧升高，并发生强烈的震荡，在气缸内产生清脆的金属敲击声，这种不正常的燃烧现象叫做爆燃。爆燃使发动机过热，功率下降，发动机磨损加剧，甚至损坏发动机零件。 联系：压缩比过大时容易发生爆燃 4.活塞环有哪几种，各有何作用？如果他们出现了问题，对发动机有什么影响？ 活塞环有气环和油环两种 1)气环的作用：是保证活塞于汽缸之间的密封，防止汽缸中的高温高压燃气大量漏 入曲轴箱，并将活塞顶部接受的热传向汽缸壁，避免活塞过热。如果密封不良，不但发动机起动困难，功率下降，燃油和机油的消耗增加，机油老化变质，并且还由于活塞环外圆面与汽缸壁贴合不严密，活塞顶部接受的热传不出去，并导致活塞和活塞环的温度过高，甚至被烧坏。 2)油环的作用：油环用来刮除汽缸壁上多余的机油，并在汽缸壁上铺涂一层均匀的 机油膜，这样既可以防止机油窜入汽缸燃烧，又能实现对活塞活塞环和汽缸壁的润滑。此外，油环也可以起到封气辅助的作用。如果油环出现问题，会出现烧机 数字电子技术基础期末考试试卷 一、填空题 1. 时序逻辑电路一般由 和 两分组成。 2. 十进制数（56）10转换为二进制数为 和十六进制数为 。 3. 串行进位加法器的缺点是 ，想速度高时应采用 加法器。 4. 多谐振荡器是一种波形 电路，它没有稳态，只有两个 。 5. 用6个D 触发器设计一个计数器，则该计数器的最大模值M= 。 二、化简、证明、分析综合题： 1．写出函数F (A,B,C,D) =A B C D E ++++的反函数。 2．证明逻辑函数式相等：()()BC D D B C AD B B D ++++=+ 3．已知逻辑函数F= ∑（3,5,8,9，10，12）+∑d(0,1,2) （1）化简该函数为最简与或式： （2）画出用两级与非门实现的最简与或式电路图： 4．555定时器构成的多谐振动器图1所示，已知R 1=1K Ω，R 2=Ω，C=μF 。试求脉冲宽度 T ，振荡频率f 和占空 比q 。 图1 5．某地址译码电路如图2所示，当输入地址变量A7-A0的状态分别为什么状态 ………………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线……………………… 系别 专业（班级） 姓名 学号 ……… 时，1Y 、6Y 分别才为低电平（被译中）。 图2 6．触发器电路就输入信号的波形如图3所示，试分别写出D 触发器的Q 和Q1的表达式，并画出其波形。 图3 D= Q n+1= Q 1= 7. 已知电路如图4所示，试写出: ①驱动方程； ②状态方程； ③输出方程； ④状态表； ⑤电路功能。 图4 数字电子技术基础(A 卷)（无答案） 一．解答下列问题（共40分，每小题5分） 1.十进制数X =117，其ASCII 码表示为：。 在8位机器中，[X]补=，[-X]补 = 。 2.已知逻辑函数：()F AC BC A B CD =+++，直接用反演规则写出其反函数和对偶函数。 3.用卡诺图化简逻辑函数∑∑+=) 15,1013,8,2,1()14,12,7,6,0(44d m F 4.用OC 门驱动发光二极管电路如图，若VF=2V，IF=20mA，试完善电路并计算电阻R=? 5.画出图示电路的输出波形 6.主-从JK 触发器，已知CP、J、K 信号波形如图示，画出输出波形（初始状态为0）。 7.分析函数 F AB ABC =+所组成的 电路 存在何种险象。 8.示电 路中触发器： 建立时间t su =20ns，保持时间t h =5ns， A B C Y Y A B C &E n CP J K Q D Q CP CK G 传输迟延时间t pdcp-Q,/Q =30ns，门G 迟延t pdG =10ns，时钟脉冲F max =? 二．逻辑函数(,,)F A B C ABC BC AC =++（本题共14分，每小题7分） 1.用3-8译码器及适当门电路实现。 2.用“四选一”数据选择器及适当门电路实现。 三．分析下列电路所实现的逻辑功能（本题共16分，每小题8分） 1.由2-5-10进制异步计数器构成的电路。 2.由74LS163构成计数器电路。 四．某同步时序系统的原始状态表如图示（本题15分） 1.用隐含表法化简； CP Q A Q B Q C Q D CK 1CK 2 X Qn 01A B/0A/1B C/0 A/0 P Q A Q B Q C Q D T PC P Q A Q B Q C Q D T PC “1 “1 Y 1 1 Y 第一章 1.1 二进制到十六进制、十进制 (1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 1.2 十进制到二进制、十六进制 (1)(17)10=(10001)2=(11)16 (3) (0.39)10 = (0.0110 0011 1101 0111 0000 1010) 2 = (0.63D70A)16 1.8 用公式化简逻辑函数 (1)Y=A+B (2)Y = ABC + A + B + C 解： = BC + A + B + C = C + A + B + C =（A ＋A ＝） (5)Y=0 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)16 (4) (25.7)10 = (11001.1011 0011) 2 = (19.B 3)16 (3)Y=1 (4)Y = AB CD + ABD + AC D 解：Y = AD (B C + B + C ) = AD (B + C + C ) = AD (7)Y=A+CD (6)Y = AC (C D + A B ) + BC (B + AD + CE ) 解：Y = BC ( B ⊕ AD + CE ) = BC ( B + AD ) ⊕ CE = ABCD (C + E ) = ABCDE （8）Y = A + ( B + )( A + B + C )( A + B + C ) 解：Y = A + ( B ⊕ C )( A + B + C )( A + B + C ) = A + ( AB C + B C )( A + B + C ) = A + B C ( A + B + C ) = A + AB C + B C = A + B C (9)Y = BC + A D + AD (10)Y = AC + AD + AEF + BDE + BDE 1.9 (a) Y = ABC + BC (b) Y = ABC + ABC (c) Y 1 = AB + AC D ,Y 2 = AB + AC D + ACD + ACD (d) Y 1 = AB + AC + BC , Y 2 = ABC + ABC + ABC + ABC 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式 (1)Y = AC + BC (3)Y = ( A + B )( A + C )AC + BC (2) Y = A + C + D 解： = ( A + B )( A + C )AC + BC = [( A + B )( A + C ) + AC ] ⊕ BC = ( AB + AC + BC + AC )( B + C ) = B + C (5)Y = AD + AC + BCD + C 解：Y = ( A + D )( A + C )(B + C + D )C = AC ( A + D )(B + C + D ) = ACD (B + C + D ) = ABCD (4)Y = A + B + C (6)Y = 0 1.11 将函数化简为最小项之和的形式 (1)Y = A BC + AC + B C 解：Y = A BC + AC + B C = A BC + A (B + B )C + ( A + A )B C = A BC + ABC + AB C + AB C + ABC = A BC + ABC + AB C + ABC （2）Y = ABC D + A BCD + ABCD + AB CD + AB CD + A BC D哈工大结构风工程课后习题答案
哈工大结构动力学大作业2012春
结构动力学大作业
数电复习题集(含答案解析)-数电复习题集
数字电子技术试题及答案(题库)
834软件工程基础,哈工大大纲
数电选择题答案及详解
哈工大结构力学题库七篇(I)
结构动力学哈工大版课后习题集解答
哈尔滨工业大学土木工程学院博士研究生培养方案
结构动力学
数电选择题2及答案详解
哈工大结构动力学作业_威尔逊_θ法
(完整版)数电试题及答案
哈工大汽车构造答案
数字电子技术基础试题及答案 (1)
数电试题及答案
数字电子技术基础. 第四版. 课后习题答案详解
相关主题
文本预览