發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析考核試卷

發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在考察學(xué)生對發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力，包括材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算等方面的知識(shí)。通過試卷，評估學(xué)生對發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方法的掌握程度，以及解決實(shí)際工程問題的能力。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受最大載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

2.發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的主要作用是（）。

A.接受氣缸壓力B.形成燃燒室C.支撐氣缸體D.安裝配氣機(jī)構(gòu)

3.發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是指單位時(shí)間內(nèi)（）。

A.做功的大小B.做功的快慢C.做功的多少D.做功的難易

4.發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的主軸頸一般采用（）。

A.球軸承B.接觸式滑動(dòng)軸承C.非接觸式滑動(dòng)軸承D.滾動(dòng)軸承

5.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受周期性變化的載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

6.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受慣性載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

7.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受軸向載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

8.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受徑向載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

9.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受切向載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

10.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受扭矩的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

11.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受壓力的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

12.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受沖擊載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

13.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受振動(dòng)載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

14.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受熱載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

15.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受化學(xué)腐蝕的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

16.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受機(jī)械磨損的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

17.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受疲勞破壞的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

18.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受彈性變形的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

19.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受塑性變形的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

20.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受脆性斷裂的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

21.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受疲勞裂紋擴(kuò)展的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

22.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受蠕變破壞的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

23.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受疲勞極限的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

24.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受屈服極限的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

25.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受極限載荷的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

26.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受極限速度的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

27.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受極限溫度的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

28.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受極限壓力的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

29.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受極限剛度的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

30.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受極限應(yīng)變的部件是（）。

A.氣缸體B.活塞C.連桿D.曲軸

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中常用的材料力學(xué)方法包括（）。

A.線彈性力學(xué)B.材料力學(xué)C.彈塑性力學(xué)D.動(dòng)力力學(xué)

E.熱力學(xué)

2.發(fā)動(dòng)機(jī)中承受交變載荷的部件可能發(fā)生的失效形式有（）。

A.疲勞斷裂B.斷裂C.屈服D.塑性變形E.疲勞裂紋擴(kuò)展

3.發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素包括（）。

A.材料性能B.結(jié)構(gòu)形狀C.尺寸參數(shù)D.工作環(huán)境E.載荷類型

4.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的措施有（）。

A.增加截面尺寸B.采用高強(qiáng)度材料C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀D.增加支撐點(diǎn)E.限制載荷大小

5.發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的因素有（）。

A.軸承載荷B.轉(zhuǎn)速C.軸承間隙D.振動(dòng)特性E.環(huán)境溫度

6.發(fā)動(dòng)機(jī)活塞設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的力學(xué)因素有（）。

A.活塞與氣缸之間的摩擦B.活塞所受的氣體壓力C.活塞連桿組的慣性力D.活塞與活塞銷的配合E.活塞的重量

7.發(fā)動(dòng)機(jī)連桿設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的力學(xué)因素有（）。

A.連桿的剛度B.連桿的重量C.連桿的疲勞強(qiáng)度D.連桿的剛度變化E.連桿與曲軸的連接方式

8.發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的力學(xué)因素有（）。

A.缸蓋的剛度B.缸蓋的重量C.缸蓋的密封性D.缸蓋與氣缸體的連接方式E.缸蓋的熱膨脹

9.發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的力學(xué)因素有（）。

A.氣缸體的剛度B.氣缸體的重量C.氣缸體的耐磨性D.氣缸體的冷卻效果E.氣缸體的抗爆震性

10.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的措施有（）。

A.采用表面處理技術(shù)B.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀C.采用強(qiáng)化設(shè)計(jì)D.采用復(fù)合材料E.提高材料強(qiáng)度

11.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)剛度的措施有（）。

A.增加截面尺寸B.采用高強(qiáng)度材料C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀D.增加支撐點(diǎn)E.采用熱處理工藝

12.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)耐磨性的措施有（）。

A.采用耐磨材料B.表面處理C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀D.采用復(fù)合材料E.減少接觸面積

13.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)密封性的措施有（）。

A.采用密封材料B.優(yōu)化密封結(jié)構(gòu)C.增加密封壓力D.采用密封膠E.提高溫度

14.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)耐熱性的措施有（）。

A.采用耐熱材料B.表面涂層C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀D.采用隔熱材料E.提高冷卻效果

15.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)抗腐蝕性的措施有（）。

A.采用耐腐蝕材料B.表面處理C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀D.采用復(fù)合材料E.防護(hù)措施

16.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)耐沖擊性的措施有（）。

A.采用高韌性材料B.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀C.增加緩沖裝置D.采用復(fù)合材料E.優(yōu)化載荷傳遞

17.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)耐振動(dòng)性的措施有（）。

A.采用減振材料B.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀C.增加支撐點(diǎn)D.采用復(fù)合材料E.優(yōu)化載荷傳遞

18.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)耐溫度變化的措施有（）。

A.采用耐溫材料B.表面處理C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀D.采用復(fù)合材料E.優(yōu)化熱管理系統(tǒng)

19.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)耐磨損性的措施有（）。

A.采用耐磨材料B.表面處理C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀D.采用復(fù)合材料E.減少接觸面積

20.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)耐疲勞性的措施有（）。

A.采用高強(qiáng)度材料B.表面處理C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀D.采用復(fù)合材料E.控制載荷大小

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中，常用的力學(xué)分析方法包括______、______和______。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素主要有材料性能、______和______。

3.發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的常見措施包括______、______和______。

4.發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要載荷類型有______、______和______。

5.發(fā)動(dòng)機(jī)活塞設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要力學(xué)因素包括______、______和______。

6.發(fā)動(dòng)機(jī)連桿設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要力學(xué)因素包括______、______和______。

7.發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要力學(xué)因素包括______、______和______。

8.發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要力學(xué)因素包括______、______和______。

9.發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞銷與活塞之間的配合關(guān)系稱為______。

10.發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞與氣缸壁之間的配合關(guān)系稱為______。

11.發(fā)動(dòng)機(jī)中，連桿與曲軸的連接方式通常采用______。

12.發(fā)動(dòng)機(jī)中，曲軸與軸承之間的潤滑方式通常采用______。

13.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的常用方法之一是______。

14.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)剛度的常用方法之一是______。

15.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐磨性的常用方法之一是______。

16.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)密封性的常用方法之一是______。

17.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐熱性的常用方法之一是______。

18.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐腐蝕性的常用方法之一是______。

19.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐沖擊性的常用方法之一是______。

20.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐振動(dòng)性的常用方法之一是______。

21.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐溫度變化的常用方法之一是______。

22.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐磨損性的常用方法之一是______。

23.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐疲勞性的常用方法之一是______。

24.發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中，常用的計(jì)算方法包括______、______和______。

25.發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中，常用的實(shí)驗(yàn)方法包括______、______和______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中，線彈性力學(xué)方法適用于所有材料。（）

2.發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，材料性能是唯一影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素。（）

3.發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸設(shè)計(jì)時(shí)，僅需要考慮扭矩載荷。（）

4.發(fā)動(dòng)機(jī)活塞設(shè)計(jì)時(shí)，摩擦力是主要考慮的力學(xué)因素之一。（）

5.發(fā)動(dòng)機(jī)連桿設(shè)計(jì)時(shí)，重量和疲勞強(qiáng)度是主要考慮的力學(xué)因素。（）

6.發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋設(shè)計(jì)時(shí)，密封性和熱膨脹是主要考慮的力學(xué)因素。（）

7.發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體設(shè)計(jì)時(shí)，剛度和耐磨性是主要考慮的力學(xué)因素。（）

8.發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞銷與活塞之間的間隙對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度沒有影響。（）

9.發(fā)動(dòng)機(jī)中，連桿與曲軸的連接方式對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度沒有影響。（）

10.發(fā)動(dòng)機(jī)中，曲軸與軸承之間的潤滑方式對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度沒有影響。（）

11.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的方法之一是增加材料厚度。（）

12.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)剛度的方法之一是采用高強(qiáng)度材料。（）

13.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐磨性的方法之一是優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀。（）

14.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)密封性的方法之一是增加密封壓力。（）

15.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐熱性的方法之一是采用隔熱材料。（）

16.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐腐蝕性的方法之一是采用耐腐蝕材料。（）

17.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐沖擊性的方法之一是增加緩沖裝置。（）

18.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐振動(dòng)性的方法之一是采用減振材料。（）

19.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐溫度變化性的方法之一是優(yōu)化熱管理系統(tǒng)。（）

20.發(fā)動(dòng)機(jī)中，提高結(jié)構(gòu)耐磨損性的方法之一是減少接觸面積。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的目的和意義。

2.分析發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在受力時(shí)可能出現(xiàn)的失效形式，并說明如何提高曲軸的疲勞強(qiáng)度。

3.結(jié)合實(shí)際，論述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中如何通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀來提高部件的強(qiáng)度。

4.請闡述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析實(shí)驗(yàn)方法的基本原理和常用實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體材料為灰鑄鐵，尺寸為φ150mm×200mm，要求承受最大壓力為40MPa。請根據(jù)材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，計(jì)算氣缸體的最小壁厚，并分析影響氣缸體強(qiáng)度的主要因素。

2.案例題：

某發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞銷采用45號(hào)鋼制造，材料屈服強(qiáng)度為σs=355MPa，抗拉強(qiáng)度為σb=600MPa。活塞銷的工作條件為承受交變載荷，最大工作應(yīng)力為60MPa。請根據(jù)疲勞強(qiáng)度理論，計(jì)算活塞銷的最小直徑，并說明提高活塞銷疲勞強(qiáng)度的措施。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.B

3.B

4.D

5.C

6.D

7.B

8.A

9.C

10.D

11.A

12.B

13.A

14.B

15.A

16.B

17.A

18.B

19.C

20.A

21.E

22.D

23.A

24.B

25.D

26.A

27.C

28.B

29.D

30.C

二、多選題

1.ABCDE

2.ABCE

3.ABCDE

4.ABCDE

5.ABCDE

6.ABCDE

7.ABCDE

8.ABCDE

9.ABCDE

10.ABCDE

11.ABCDE

12.ABCDE

13.ABCDE

14.ABCDE

15.ABCDE

16.ABCDE

17.ABCDE

18.ABCDE

19.ABCDE

20.ABCDE

三、填空題

1.線彈性力學(xué)、彈塑性力學(xué)、動(dòng)力力學(xué)

2.結(jié)構(gòu)形狀、尺寸參數(shù)

3.增加截面尺寸、采用高強(qiáng)度材料、優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀

4.軸承載荷、轉(zhuǎn)速、軸承間隙

5.活塞與氣缸之間的摩擦、活塞所受的氣體壓力、活塞連桿組的慣性力

6.連桿的剛度、連桿的重量、連桿的疲勞強(qiáng)度

7.缸蓋的剛度、缸蓋的重量、缸蓋的密封性

8.氣缸體的剛度、氣缸體的重量、氣缸體的耐磨性

9.配合

10.接觸

11.連接

12.潤滑

13.表面處理

14.增加截面尺寸

15.采用耐磨材料

16.采用密封材料

17.采用耐熱材料

18.采用耐