机械现代设计导论--期末试题2012new

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1、《机械现代设计导论》试题一、简答题：（每题10分，共60分）1.机械现代设计的理论与方法主要有哪些？2.优化设计与常规设计的主要区别有哪些？3.机械产品创造性设计的基本原理和方法分别有哪些？4.反求工程与传统的产品正向设计方法有什么区别？5.绿色设计与传统设计的主要区别有哪些？6.产品开发的基本过程分为哪几个阶段？二、论述题：（每题20分，共40分）1.阐述机械现代设计方法在汽车产业当中的应用。　车身三维数学主模型与CAE　　车身造型的三维模型数据在CAE系统中重构车身三维模型，可以用于包括车身刚度强度的有限元分析、汽车碰撞模拟实验、空气动力学性能分析及车身表面光顺性分析等。　　车身

2、三维模型与1：1样车模型的加工　　由于小比例油泥模型与真实大小的车在外形比例、细节等方面还存在一些偏差，以及计算机系统表现物体能力的限制，因此在新车型开发过程中，必须制作1：1的实车比例模型，以最终确定各部位的线条，并检验整车外观的视觉效果。　　目前1：1车身模型的快速加工方法一般采用数控加工(NCM)方法，其基本原理是在CAM模块或系统中处理三维CAD数学模型，通过CAM选择加工刀具，确定加工轨迹等前处理工作。CAM模块(系统)自动生成数控加工的程序代码直接传输到数控加工设备，进行三维实体模型的加工。该方法运用比较成熟，精度高，是目前国外汽车制造厂家广泛使用的加工方法，但这种大型的

3、数控加工设备成本相当昂贵，在我国一般汽车企业很难得到推广应用。　　车身三维数学主模型与车身结构设计　　车身的三维数学主模型将给车身结构工程师的设计带来极大的方便，结构工程师根据三维数学主模型能够进行更加合理、更加准确、更加有效的车身结构设计。车身三维造型数据还可以直接传送给模具CAD/CAM系统，这将提高车身覆盖件模具制造的品质，缩短设计和制造的周期。　　CMM/CAM一体化切削测量机　　随着以电子计算机技术为代表的现代科技的发展和应用，车身设计开发技术有了革命性的变化，这给我国汽车工业带来了压力，也带来了机遇，计算机应用技术也融进或取代了不少传统技术，与传统技术相比，在计算机应用方

4、面国内比较容易追赶发达国家。中测量仪在充分了解现代车身设计方法的变迁，以及准确的国内市场定位的前提下，在国内首创研制了CMM/CAM一体化切削测量机，其特点和应用举例如下：　　功能全，针对性强　　中测量仪CMM/CAM一体化切削测量机在其悬臂式三坐标测量机的基础上，在增加主机刚性结构的基础上增强了CAM数控加工功能，保留了原来接触式测头测量功能，并增加了数字照相测量功能。其数字照相功能是专门为车身设计中快速而准确地构造三维数学主模型而增加的功能，解决了接触式测量采点速度慢、对某些特征点及圆弧过渡处无法测量的缺陷。数字照相式测量可以一次扫描一个完整的面(包括曲面及曲面之间的连接线)，因

5、而能快速准确地采集油泥模型表面的数据，同时由于是非接触式并且不遗漏物体特征的测量方法，因此可以减小累积误差。工程师可以将采集的数据进行格式转换后，作为原始数据，传送到三维模型造型软件，快速而准确地生成车身的三维数学主模型。　　同时，中测量仪CMM/CAM一体化切削测量机功能完备的手持式控制盒，既方便CAM系统的对刀，又方便照相式测量系统的测量。其设计结构独特的切削头，扩充了数控切削加工的功能，保证了在整车模型加工的过程中，不存在加工死区；独特的刚性机体设计，能满足高速高精度的切削加工，快速高效地完成1：1车身模型的加工。　　良好的集成性　　中测量仪CMM/CAM一体化切削测量机良好地

6、集成了测量功能和切削加工功能，可以在测量功能和加工功能之间快速切换，快速地用测量的数据指导加工，或将加工完成的模型通过测量将数据快速反馈到三维造型系统，这可以减少三维数学主模型的确定时间，从而缩短车身设计的开发周期。1.谈谈如何在现代机械产品设计过程中体现绿色设计的理念。工业革命以来，人类社会经过100多年的快速发展，目前已经面临社会发展与环境和资源之间的深刻矛盾。在人类对自己长期以来采用较为粗放的、大规模工业发展模式及由此而引起的资源枯竭、环境恶化等问题的反思之后，如何选择一条适合该国国情的可持续发展道路，实现人与自然的和谐相处，成为世界大多数国家的共识。这种共识的代表就是1972

7、年在瑞典斯德哥尔摩召开的“联合国人类环境会议”通过的《人类环境行动计划》，1992年联合国在巴西里约热内卢召开的“世界环境与发展大会”通过的《关于环境与发展的里约热内卢宣言》、《21世纪议程》，以及2002年联合国在南非约翰内斯堡召开的“可持续发展世界首脑会议”通过的《关于可持续发展的约翰内斯堡宣言》与《可持续发展世界首脑会议实施计划》，其核心是提出了应建立社会、经济、资源和环境相协调的可持续发展战略。作为人类社会可持续发展的重要标志，是使子孙后代拥有与当