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机械工程测试基础习题答案

习题

1. 根据牛顿内摩擦定律，求动力粘度μ的量纲？写出运动粘度υ与动力粘度μ的关系式，并推导运动粘度υ的量纲？

2. 20℃时水的动力粘度μ＝1.008×10—3Pa?s，密度ρ＝1000kg/m3，求在该温度下水的运动粘度υ，20℃时机械油的运动粘度υ＝20cst，密度ρ＝900kg/m3，求在该温度下机械油的运动粘度μ。（1.008×10—6m2/s，18×10—3Pa?s）

3. 图示液压缸直径D＝12cm，活塞直径d＝11.96cm，活塞长L = 14cm，间隙中充以μ = 0.065P a?s的油液，若施于活塞上的力F = 8.44N，是求活塞的移动速度V = ?（0.494m/s）

题3 题4

4. 图示压力表校正器内充满油液，其体积压缩系数β= 5×10—10m2/N，由拧入油缸内密封良好的活塞来造成所需的压力。已知活塞直径d = 10mm，丝杠螺距t = 2mm，当压力为1×10-5Pa时校正器内油液体积为200cm3，问要使校正器的校正压力达到200×105Pa时，手轮需转多少圈？（12.7）

5. 有一上端封闭、下端开口且插入油中的玻璃管，如图所示。若抽去管中部分空气，使管中油面上升到高于管外油面h = 1m处。设油的密度ρ= 900kg/m3，管外大气压力p a= 101325Pa，试求管中油面上B点的压力。（92496Pa）

6. 如图所示，已知容器A中的液体的密度ρA = 900kg/m3，容器B中液体的

密度ρB = 1200kg/m3，Z A = 200mm，Z B = 180mm，h = 60mm，U形计中测压介质为水银，试求A、B之间的压差。（8350Pa）

题5 题6

题7

7. 图示各盛水圆筒，作用于活塞上的力F均为3000N。若：d = 1m，h = 1m，ρ= 1000 kg/m3，试求圆筒底部所受的压力及总压力。（13632Pa，10701N；25097Pa, 19701N；13632Pa，10701N）

9. 图示管道中液体流速高达一定值后，能否将槽中液体吸入管道？若细管处的断面面积A1=3.2cm2，出口处管道断面面积A2 = 12.8cm2，h = 1m，不计液体

流动时的能量损失，试求开始能够抽吸液体时的管中流量？（87.78 l/min）

题9 题10

10. 图示变截面管道，已知细管中的流态为层流，试证明粗管中的流态也一定是层流。

12. 液压油在内径为20mm的圆管中流动，设临界雷诺数为2000，油的运动粘度为3×10—5m2/s，试求当流量大于每分钟多少升时，油的流动成为紊流？（56.5 l/min）

13. 粘度为40×10—5m2/s的油液通过水平管道，油液密度ρ= 900kg/m3，若管道内径为10mm，管长为5m，进口压力为40×105Pa，问当流速为3m/s时出口压力为多少？（38×105Pa）

14. 如图所示，液压泵从油箱吸油，吸油

管直径d = 6cm，流量Q = 150 l/min，液压泵

入口处的真空度为0.2×105Pa，油液的运动

粘度γ= 30×10—5m2/s，ρ= 900kg/m3，弯头处

的局部阻力系数ξ弯= 0.2，管道入口处的局部

阻力系数ξ入= 0.5，沿程损失忽略不计，试求

吸油高度。（2.16m）

题14

15. 某液压泵输出油压p = 200×105Pa，液压泵转速n = 1450r/min，排量q = 100cm3/r，已知该泵容积效率ηV = 0.95，总效率η= 0.9，试求：

1）该泵输出的液压功率（54.9kW）

2）驱动该泵的电机功率（51kW）

21. 如图所示差动联接液压缸。已知进油流量Q = 30 l/min，进油压力p = 40×105Pa，要求活塞往复运动速度相等，且速度均为v = 6m/min，试计算此液压缸筒内径D和活塞杆直径d，并求输出推力F。（113mm, 80mm, 20×103N）

题21

22. 有一单杆液压缸，已知缸筒内径D = 125mm，活塞杆直径d = 90mm，进油流量Q = 40l/min，进油压力p1 = 25×105Pa，回油压力p2 = 0，试求：1）当压力油从无杆腔进入且有杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度v1，输出推力F1；2）当压力油从有杆腔进入且无杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度v2，输出推力F2；3）当差动连接时，活塞的运动速度v3和输出推力F3。（3.26m/min，30664N；6.78m/min，14768N；6.29m/min，15896N）

23. 如图示，两液压缸尺寸相同，已知缸筒直径D = 100mm ，活塞杆直径d = 70mm ，现两缸串联联接，设进油流量Q = 25 l /min ，进油压力p = 50×105Pa ，两缸上负载F 相同，试求两活塞运动速度v 1、v 2及负载F 。（3.19m/min ，1.62m/min ，25990N ）

题23

24. 图示增压缸，已知活塞直径D = 60mm ，活塞杆直径d = 20mm ，输入压力p 1 = 50×105Pa ，求输出压力p 1。（450×105Pa ）

25. 如图示。图a ）中小液压缸（面积A 1）回油腔的油液进入大液压缸（面积（A 3）。而图b ）中，两活塞用机械刚性联接，油路联接和图a ）相似。当供油量Q 、供油压力p 均相同时，试分别计算图a ）和图b ）中大活塞杆上的推力和运动速度。（

1321132,

;,A Q

pA A A QA A A pA ）

题25

26. 图示系统，各溢流阀单独使用时的调整压力分别为：

p y 1=40×105Pa ，p y 2=30×105Pa ，p y 3=20×105Pa ，问当系统的外负载趋于无穷大时，油泵的出口压力为多少？（90×105Pa ）

题26

27. 图示系统，已知各溢流阀使用时的

调整压力分别为：p y 1= 70×105Pa ，p y 2=50×105Pa ，p y 3=30×105Pa ，p y 4=10×105Pa ，问当系统的外负载趋于无穷大时，在电磁铁1DT 通电或断电的情况下，油泵的出口压力各为多少？

（50×105Pa ，120×105Pa ）

题27

28. 如图示，液压缸A 和B 并联，若液压缸A 先动作，且速度可调。当A 缸活塞运动到终点后，B 缸活塞才动作。试问图示回路能否实现要求的顺序动作，为什么？

题28 题29

29．图示油压机回路中，滑块和活塞的总重G = 2.5×104N ，活塞直径D =200mm ，活塞杆直径d = 50mm ，顺序阀的调整压力p 0 = 30×105Pa ，试问在图示位置时，滑块会不会因自重而下滑？滑块空程向下运动时，压力表的读数为多少（不计摩擦损失）？（20.2×105Pa ）

30. 如图示，两个减压阀串联，已

知减压阀的调整值分别为：P J 1= 35×105Pa ，P J 2=20×105Pa ，溢流阀的调整值P y =45×105Pa ，活塞运动时，负载力F =1200N ，活塞面积A = 15cm 2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定：

1）活塞在运动时和达到终端位置时，A 、B 、C 各点的压力为多少？（运动时：P A = P B = P C = A

= 8×105Pa ，终点：P C = 20×105Pa ，P B = 45×105Pa ，P A = 35×105Pa ）

2）若负载力增加到F = 4200N ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A 、B 、C 各点的压力为多少？（P J 2 <

= 28×105Pa 推不动活塞，P C = 20×105Pa ，P B = 45×105Pa P A = 35×105Pa ）

31. 图示液压系统，液压缸的

有效面积A 1 = A 2 = 100cm 2，缸Ⅰ负载F = 35000N ，缸Ⅱ运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为40×105Pa 、30×105Pa 和20×105Pa 。求在下列三种工况下A 、B 、C 三点的压力。

1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；（40×105Pa ，40×105Pa ，20×105Pa ）

2）1DT 通电，液压缸Ⅰ活塞

运动时及活塞运动到终端后；题31 （缸运动时：P A = P B = 3MPa ，

P C =2MPa ；终点时：P A = P B = 4MPa ，P C =2MPa ）

3）1DT 通电，2DT 通电，液压缸Ⅰ活塞运动时及活塞碰到固定挡块时。（运动时：P A = P B =P C = 0 碰挡块时：P A = P B = 4MPa, P C = 2MPa ）

题32

32. 如图示，两个减压阀并联，已知减压阀的调整压力分别为：

P J 1= 20×105Pa ，P J 2=35×105Pa ，溢流阀的调整压力P y =45×105Pa ，活塞运动时，负载力F =1200N ，活塞面积A = 15cm 2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。

试确定：

1）活塞在运动时和达到终点端位置时，A 、B 、C 各点的压力为多少？（运动时：P A = P B = P C = P L =A

= 8×105Pa ；终点时：P A = P C =35×105Pa, P B = 45×105Pa ）

2）若负载力增加到F = 4200N ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A 、B 、C 各点的压力为多少？（运动时：P A = P B = P C = 28×105Pa ；终点时：P A = P C =35×105Pa , P B = 45×105Pa ）

33. 图示回路中，已知液压缸内径D = 100mm ，活塞杆直径d = 70mm ，负载F = 25000N 。试求：

1）为使节流阀前、后压差为3×105Pa ，溢流阀的调整压力应为多少？

2）溢流阀调定后，若负载降为15000N 时，节流阀前、后压差为多少？

3）当节流阀的最小稳定流量

为50cm 3/min 时，该回路的最低稳定速度为多少？

4）当负载F 突然降为0时，液压缸有杆腔压力为多少？

5）若把节流阀装在进油路上，液压缸为有杆腔接油箱，当节流阀

的最小稳定流量仍为50cm 3/min 题33

时，回路的最低稳定速度为多少？（33.3×105Pa ，27.8×105Pa ，1.25cm/min ，65.3×105Pa ，0.64 cm/min ）

34. 图示旁路节流调速回路，已知液压缸无杆腔面积A 1 = 100cm 2，有杆腔面

积A 2 = 50cm 2，溢流阀调整压力p y =30×105Pa ，泵输出流量Q p = 10 l /min ，通过节流阀流量p a C Q ???=ρ

，其中C = 0.67，α = 0.01cm 2，ρ = 900kg/m 3，不计

管路损失，试求：

1）负载F = 2500N 时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各为多少？

2）负载F = 9000N 时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各为多少？

（90.5cm/min ，2.5×105Pa ，0.9；82.1cm/min ，9×10Pa ，0.82）

题34 题35

35. 图示进油路节流调速回路，已知液压缸有效面积A 1 = 2A 2 = 50cm 2，泵的输出流量Q p =10l /min ，溢流阀调整压力p y = 24×105Pa ，通过节流阀流量

p a C Q ??

?=ρ

，其中C = 0.62，α = 0.02cm 2，ρ = 900kg/m 3，不计管路损失，

试分别计算F = 10000N ，5500N ，0，三种负载情况时，液压缸的运动速度和速度刚度。（0.74cm/s ，5405N ? s/cm ；1.33cm/s ，9744N ? s/cm ；1.81cm/s ，13260N ? s/cm ）

36. 图示液压系统，液压泵流量Q p=25

l/min，负载F = 40000N，溢流阀调整压力p y

= 54×105Pa，液压缸两腔有效面积分别为A1

= 80cm2，A2 = 40cm2，液压缸工进速度v = 18

cm/min，不计管路损失和液压缸摩擦损失，

试求：

1）工进时液压系统效率；

2）负载F=0时，活塞运动速度和回

油腔压力。（0.053；66cm/min，108×105P）

题36

37. 由定量泵和变量液压马达组成的容积调速回路，已知泵的排量为

50cm3/r，泵的转速为1000r/min，液压马达排

定压力p y = 100×105Pa。设泵和马达的容积效

率和机械效率都是100%。试求：

1）马达的最高、最低转速；

2）在最高和最低转速下，马达能输出的

最大扭矩；

3）马达在最高和最低转速下能输出的最

大功率。题38

（4000r/min，1000r/min，19.9N?m，79.6N?m，8.33kW）

38. 图示变量泵——定量马达系统，已知液压马达的排量q m = 120 cm3/r，油

泵排量为q p = 10～50 cm3/r，转速n = 1200 r/min，安全阀的调定压力p y = 100×

105Pa。设泵和马达的容积效率和机械效率均为100%，试求：马达的最大输出转

矩M max和最大输出功率N max及调速范围。（191N?m，10kW，100～500 r/mi

39. 图示油压机系统，其工作循环为快速下降→压制→快速退回→原位停止。已知：1）液压缸无杆腔面积A1 =100cm2，有杆腔有效工作面积A2 =50cm2，移动部件自重G = 5000N；2）快速下降时的外负载F = 10000N，速度v1 = 6m/min；3）压制时的外负载F = 50000N，速度v2 = 0.2m/min；4）快速回程时的外负载F = 10000N，速度v3 = 12m/min。管路压力损失、泄漏损失、液压缸的密封摩擦力以及惯性力等均忽略不计。试求：

1）液压泵1和2的最大工作压力及流量。

2）阀3、4、6各起什么作用？它们的调整压力各为多少？

（50×105Pa，30×105Pa，2 l/min，58 l/min；50×105Pa，30×105Pa，10×105Pa）

题39 题40

40. 图示液压系统中，液压缸直径D = 70mm，活塞杆件直径d= 45mm，工作负载P=16000N，液压缸的效率ηm = 0.95，不计惯性力和导轨摩擦力。快速运动时速度v1 = 7m/min，工作进给速度v2 = 53mm/min，系统总的压力损失折合到进油路上为∑?p =5×104Pa。试求：

1）该系统实现快进→工进→快退→原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、

压力继电器的动作顺序表。

2）计算并选择系统所需元件，并在图上标明各元件型号。

41. 某厂拟自制一台单缸传动的液压机，要求液压系统满足下列要求：

1）必须完成的工作循环是：低压下行→高压下行→保压→高压回程→低压回程→上限停止。

2）主要参数

最大压制力5×105N

最大回程力12×103N

低压下行速度25mm/s

高压下行速度 1 mm/s

低压回程速度25mm/s

高压回程速度 2.5 mm/s

3）自动化程度为行程半自动。

试确定：

1）液压缸内径D及活塞杆直径d；

2）该液压机的液压系统图

3）液压泵的电机规格型号。

机械工程测试技术试卷与答案

《机械工程测试技术基础》试题1 一、填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为静态测量和动态测量。 2.测量结果与被测真值之差称为测量误差。 3.将电桥接成差动方式习以提高，改善非线性，进行补偿。 4.为了温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在桥臂上。 5．调幅信号由载波的携带信号的信息，而调频信号则由载波的携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是，而双边频谱图的依据数学表达式是。 7．信号的有效值又称为，有效值的平方称为，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是，后者频谱特点是。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是和。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。其几何意义是。二、选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定

2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ．5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?

机械工程测试技术基础教学大纲

《机械工程测试技术基础》课程教学大纲课程代码：课程英文名称：Foundation of Mechanical Measure Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化，机械电子工程大纲编写（修订）时间：2016 一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 1．《机械工程测试技术基础》课程适用于机械设计制造及自动化专业本科（四年学制），是学生的专业基础必修课。在机械制造领域，无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中，工程测试技术应用及其普遍，所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础，对做好机械制造专业的工作尤为重要。 2．课程教学内容方面侧重于测试技术基本知识、基本理论和基本方法，着重培养学生运用所学知识解决实际测量问题的实践能力。因此，本门课程的教学目标是：掌握非电量电测法的基本原理和测试技术；常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法；测试信号的分析、处理方法。培养学生能够根据测试目的选用合适的仪器组建测试系统及装置，使学生初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能；掌握位移、振动、温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法；掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识；并能了解掌握新时期测试技术的更新内容及发展动向，为进一步研究和处理机械工程技术问题打好基础。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工学的电路分析理论。 2．要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。 3．掌握测试技术基本知识、基本技能，具备检测技术工程师的基本素质与能力，能应对生产和科研中遇到的测试系统设计以及传感器的选型、调试、数据处理等方面的问题，初步形成解决科研、生产实际问题的能力。（三）实施说明本课程是一门技术基础课，研究对象为机械工程中常见动态机械参数，主要讲授有关动态测试与信号分析处理的基本理论方法；测试装置的工作原理、选择与使用。为后续专业课、选修课有关动态量的实验研究打基础，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试中。 1．从进行动态测试工作所必备的基本知识出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识：（1）掌握信号的时域和频域的描述方法，重点阐述建立明确的频谱概念，掌握信号强度的表达式、频谱分析和相关分析的基本原理和方法，了解功率谱密度函数及应用和数字信号分析的一些基本概念。明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。（2）测试装置的基本特性部分:掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法，掌握测试装置的基本特性评价方法和不失真条件，并能正确运用于测试装置分析和选择。

机械控制工程基础第五章练习习题及解答

题型：选择题题目：关于系统稳定的说法错误的是【】 A．线性系统稳定性与输入无关 B．线性系统稳定性与系统初始状态无关 C．非线性系统稳定性与系统初始状态无关 D．非线性系统稳定性与系统初始状态有关分析与提示：线性系统稳定性与输入无关；非线性系统稳定性与系统初始状态有关。答案：C 习题二题型：填空题题目：判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为或为具有负实部的复数，即系统的特征根必须全部在是系统稳定的充要条件。分析与提示：判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实数或为具有负实部的复数，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。答案：负实数、复平面的左半平面习题三题型：选择题题目：一个线性系统稳定与否取决于【】 A．系统的结构和参数 B．系统的输入 C．系统的干扰 D．系统的初始状态分析与提示：线性系统稳定与否取决于系统本身的结构和参数。答案：A 习题四题型：填空题题目：若系统在的影响下，响应随着时间的推移，逐渐衰减并回到平衡位置，则称该系统是稳定的分析与提示：若系统在初始状态的影响下（零输入），响应随着时间的推移，逐渐衰减并趋向于零(回到平衡位置)，则称该系统是稳定的；反之，若系统的零输入响应发散，则系统是不稳定的。答案：初始状态习题五题型：填空题题目：系统的稳定决定于的解。分析与提示：系统的稳定决定于特征方程的解。答案：特征方程

题型：填空题题目：胡尔维兹（Hurwitz ）判据、劳斯（Routh ）判据又称为判据。分析与提示：胡尔维兹（Hurwitz ）判据、劳斯（Routh ）判据，又称为代数稳定性判据。答案：代数稳定性习题二题型：填空题题目：利用胡尔维兹判据，则系统稳定的充要条件为：特征方程的各项系数均为；各阶子行列式都。分析与提示：胡尔维兹判据系统稳定的充要条件为：特征方程的各项系数均为正；各阶子行列式都大于零。答案：正、大于零习题三题型：计算题题目：系统的特征方程为 010532234=++++s s s s 用胡尔维兹判据判别系统的稳定性。分析与提示：利用胡尔维兹判据，其各阶系数均大于零，计算子行列式。答案：（1）特征方程的各项系数为 10,5,3,1,201234=====a a a a a 均为正值。（2） 0131>==?a 0714232 4 132<-=-== ?a a a a a a a a 不满足胡尔维兹行列式全部为正的条件，所以系统不稳定习题四题型：计算题题目：单位反馈系统的开环传递函数为 ()()() 125.011.0++= s s s K s G 利用胡尔维兹判据求使系统稳定的K 值范围。分析与提示：利用胡尔维兹判据，其各阶系数均大于零，计算子行列式，反求出K 的范围。答案：系统的闭环特征方程为 ()()0125.011.0=+++K s s s

机械工程测试技术课后习题答案

思考题与习题 3-1 传感器主要包括哪几部分试举例说明。传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。如气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p ，当p 发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。 3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。 3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别答：金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：金属电阻应变片是基于电阻应变效应工作的；半导体应变片则是基于压阻效应工作的。 3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S 0=2，R =120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR =设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1）无应变时电流指示值；2）有应变时电流指示值；3）试分析这个变量能否从表中读出解：由0dR R s ε = 得，0R R s ε?=??即，6012010001020.24R R s ε-?=??=???= ()1.5 12.5120 I mA = = 3-5 电容式传感器常用的测量电路有哪几种答：变压器式交流电桥、直流极化电路、调频电路、运算放大电路。 3-6 一个电容测微仪其传感器的圆形极板半径r=4mm ，工作初始间隙δ=0.3mm ，求：图3-105 题3-4图

机械工程测试技术_期末考试试题A

《机械工程测试技术基础》课程试题A 一、填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为静态测量和动态测量。 2.测量结果与被测真值之差称为绝对误差。 3.将电桥接成差动方式习以提高灵敏度，改善非线性，进行温度补偿。 4.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻。 5．调幅信号由载波的幅值携带信号的信息，而调频信号则由载波的频率携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是傅式三角级数的各项系数，而双边频谱图的依据数学表达式是傅式复指数级数中的各项级数。 7．信号的有效值又称为均方根值，有效值的平方称为均方值，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是离散的，后者频谱特点是连续的。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是频率响应法和阶跃响应法。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= X(t-t0)。其几何意义是把原函数图像平移至t0的位置处。二、选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是(D)。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，(C)是周期信号。 A ．5cos100()00t t x t t π?≥?=??

《机械工程测试技术》练习题

一、选择题 1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的______倍. A、2 B、3 C、4 D、5 2、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有______ 和______。 A、时域法，相频法 B、时域法，幅频法 C、相频法，幅频法 D、时域法，频域法 3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的______。 A、电阻应变效应 B、压电效应 C、电磁感应 D、霍尔效应 4、传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为______。 A、线性度 B、灵敏度 C、稳定性 D、回程误差 6、信息与信号二者间关系是______。 A、信息与信号相同 B、信息包含信号 C、信息在信号之中 D、信息与信号无关 7、当两信号的互相关函数在t 0有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移t 时，相关程度______。 A、最低 B、最高 C、适中 D、一般 8、传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的_____越小。 A、被测量 B、输出量 C、频率特性 D、显示值 9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取( ) A、干扰噪声信号 B、正弦信号 C、有用信号 D、频域信号 10、时域信号的时移，则频谱变化为（） A、扩展 B、压缩 C、不变 D、相移 11、记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽( ) A、变窄，幅值压低 B、扩展，幅值压低 C、扩展，幅值增高 D、变窄，幅值增高 12、用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，则系统的阻尼比应( )

A、愈大愈好 B、愈小愈好 C、接近1/2 D、接近 13、对二阶系统输入信号x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为( ) A、A1sin(w1t+φ1）+A2sin(w2t+φ2） B、A1A2sinw1tsinw2t C、A1＇sinw1t+A2＇sinw2t D、A1＇sin（w1t+φ＇１）+A2＇sin（w2t+φ２＇） 15、在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是( ) A、电容式 B、压电式 C、电阻式 D、电涡流式 16、只使在fe 1～fe 2 间频率的信号通过，应采用（）滤波器 A、带阻 B、带通 C、高通 D、低通 17、在选用振子时，除了使阻尼比接近０.７外，应使被测正弦信号的最高频率fm( )振动子的固有频率fn A、等于 B、>2倍 C、≤（０.５-０.６） D、<０.1倍 18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（）放大器。 A、电压 B、电荷 C、微分 D、积分 19、当τ→∞时,信号x（t）的自相关函数Rx（τ）呈周期性变化,说明该信号( )。 A、为周期信号 B、含有周期成份 C、为离散信号

机械工程测试技术基础试卷及答案

机械工程测试技术基础(第三版)试卷集. 一、填空题１、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是连续的。２、均方值Ψx2表示的是信号的强度，它与均值μx、方差ζx2的关系是￠x2=H x2+óx2。３、测试信号调理电路主要有电桥、放大、调制解调电路。４、测试系统的静态特性指标有、、。５、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的。６、传感器按信号变换特性可分为、。７、当时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于。８、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合、的变化，才能使输出有最大值。９、信号分析的过程主要包括：、。 10、系统动态特性在时域可用来描述，在复数域可用来描述，在频域可用来描述。 11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对信号有放大作用。 12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在。 13、压控振荡器的输出电压是方波信号，其与输入的控制电压成线性关系。 14、调频波的解调又称，其解调电路称为。 15、滤波器的通频带宽和响应时间成关系。 16、滤波器的频率分辨力主要由其决定。 17、对于理想滤波器，滤波器因数λ＝。 18、带通滤波器可由低通滤波器（f c2）和高通滤波器（f c1）而成（f c2> f c1）。 19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。二、问答题（共30分）１、什么是测试？说明测试系统的构成及各组成部分的作用。（10分）２、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？（10分）３、选用传感器的原则是什么？（10分）三、计算题（共55分）１、已知信号x(t)=e-t (t≥0)， (1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。 (2) 求x(t)的自相关函数R x (η) 。（15分）２、二阶系统的阻尼比ξ=0.2，求ω=ωn时的幅值误差和相位误差，如果使幅值误差不大于10％，应取多大阻尼比？。（10分）３、一电容传感器，其圆形极板r = 4mm，工作初始间隙δ0 =0.3mm，（1）工作时如果传感器的工作间隙变化Δδ=±2μm，求电容的变化量。（2）如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF，读数仪表灵敏度S2=5格/mv，在 Δδ=±2μm时，读数仪表的指示值变化多少格？（ε0 = 8.85×10-12 F/m）(8分) ４、已知RC低通滤波器的R=1KΩ，C=1MF，当输入信号μx= 100sin1000t时，求输出信号μy 。（7分）５、（1）在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。（2）如被测量x(t) = sinωt，载波y(t)=sin6ωt，画出各环节信号的波形图。 (15分一、填空题： 1、连续 2、￠x2=H x2+óx2 3、电桥、放大、调制解调电路 4、非线性度、灵敏度、回程误差 5、斜率 6、组合型、一体化型 7、Δó〈〈ó0定位 8、相邻相反相对相同 9、信号分析、信号处理 10、传递函数、频率函数、脉冲响应函数11、差模12、分布电容 13、频率 14、鉴频、鉴频器 15、反比 16、带宽B 17、1 18、串联19、系统、随机一、问答题 1、答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。（1）测量对象

关于机械工程测试技术的

关于机械工程测试技术的发展及其应用领地的探索 1、引言21世纪是一个伟大的世纪，对于一个学习机械工程类的学生而言，要想在这个充满魔力的世纪里大放光彩，为祖国的繁荣发展贡献出自己的一份力量，在市场逐渐趋于饱和状态的同时能够独立创新，迎合时代的发展，这就对我们当代大学生就提出了一个空前的挑战和机遇。 2，关于我国机械制造业的现状目前，我国机械制造业远远落后于世界发达国家，特别在高技术含量，大型高效或精密、复杂的机电新产品开发方面，缺乏现代设计理论和知识的积累，实验研究和开发能力较弱，停留在引进与仿制国外同类产品阶段，大部分关键机电产品不能自主开发和独立设计，仍然需要依靠进口或引进技术。造成这种情况的重要原因之一就是缺乏掌握现代设计理论知识，具有实验研究和创新开发能力的人才工业设备在制造过程及整机性能测试中离不开各种机械量和几何量，有些工业设备在运行中还要经常对多种物量进行检测或监视，包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等，这些均属于物理量。实际生产、生活和科学实验中还会遇到化学量、生物量（包括医学），而所有这一切，从信号工程的角度来看，都需要通过传感器，将其转换成电信号（近代还可以转换成光信号），而后再进行信号的传输、处理、存储、显示、控制……，

从信息的角度看，这些信号连同声音和图象信息都是信息的源头，所以传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分（信息获取、信息传输、信息处理）中的重要部分为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集——传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在。逐步在世界范围内掀起一股“检测传感器热”，各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产，检测传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。传感器技术包括敏感机理，敏感材料，工艺设备和计测技术四个方面约有30多种技术。随着微电子技术的发展，传感器技术发展很快，我国研发的力量尚需大量投入，特别要加强具存自主知识产权的传感器的创新开发。科研成果的转化及传感器生产产业化问题，在我国更是迫在眉睫的问题，在批量生产情况下，控制传感器产品性能（主要是稳定性、可靠性），使之合格率达到商业化产业要求，就需要有先进的制造工艺和自动化水平很高的工艺设备，因此应在开发专用工艺设备上下功夫，解决传感器生产产业化的“瓶颈”问题。在传感器的应用上，特别是新型传感器的应用上，还得大力推广，改革开放创造了市场经济条件，各种工业设备应用了先进的传感器，这扩大了传感器市场，也使我国新型传感器生产产业化有了动力。在传感器生产产业化过程中，应该在引进国际技术和自主创新两方面都不放松。在引进国外先进技术中，可以提高自己的技术，

机械控制工程基础课后答案

1-1机械工程控制论的研究对象与任务是什么? 解机械工程控制论实质上是研究机械一r_程技术中广义系统的动力学问题。具体地讲，机械工程控制论是研究机械工程广义系统在一定的外界条件作用下，从系统的一定初始条件出发，所经历的由内部的固有特性所决定的整个动态历程;研究这一系统及其输入、输出二者之间的动态关系。机械工程控制论的任务可以分为以下五个方面: (1)当已知系统和输人时，求出系统的输出(响应)，即系统分析。 (2)当已知系统和系统的理想输出，设计输入，即最优控制。 (3)当已知输入和理想输出，设计系统，即最优设计。 (4)当系统的输人和输出己知，求系统的结构与参数，即系统辨识。 (5)输出已知，确定系统，以识别输入或输入中的有关信息，即滤波与预测。 1.2 什么是反馈?什么是外反馈和内反馈? 所谓反馈是指将系统的输出全部或部分地返送回系统的输入端，并与输人信号共同作用于系统的过程，称为反馈或信息反馈。所谓外反馈是指人们利用反馈控制原理在机械系统或过程中加上一个人为的反馈，构成一个自动控制系统。所谓内反馈是指许多机械系统或过程中存在的相互藕合作用，形成非人为的“内在”反馈，从而构成一个闭环系统。 1.3 反馈控制的概念是什么?为什么要进行反馈控制? 所谓反馈控制就是利用反馈信号对系统进行控制。在实际中，控制系统可能会受到各种无法预计的干扰。为了提高控制系统的精度，增强系统抗干扰能力，人们必须利用反馈原理对系统进行控制，以实现控制系统的任务。 1.4闭环控制系统的基本工作原理是什么? 闭环控制系统的基本工作原理如下: (1)检测被控制量或输出量的实际值; (2)将实际值与给定值进行比较得出偏差值; (3)用偏差值产生控制调节作用去消除偏差。这种基于反馈原理，通过检测偏差再纠正偏差的系统称为闭环控制系统。通常闭环控制系统至少具备测量、比较和执行三个基本功能。 1.5对控制系统的基本要求是什么? 对控制系统的基本要求是稳定性、准确性和快速性。稳定性是保证控制系统正常工作的首要条件。稳定性就是指系统动态过程的振荡倾向及其恢复平衡状态的能力。准确性是衡量控制系统性能的重要指标。准确性是指控制系统的控制精度，一般用稳态误差来衡量。快速性是指当系统的输出量与输入量之间产生偏差时，系统消除这种偏差的快慢程度。

机械工程测试技术课本习题及参考答案王安敏刘培基版

第二章信号描述及其分析【2-1】描述周期信号的频率结构可采用什么数学工具？如何进行描述？周期信号是否可以进行傅里叶变换？为什么？参考答案：一般采用傅里叶级数展开式。根据具体情况可选择采用傅里叶级数三角函数展开式和傅里叶级数复指数函数展开式两种形式。不考虑周期信号的奇偶性，周期信号通过傅里叶级数三角函数展开可表示为： x(t) a 。 A n sin(n 。 n ) (n 1,2,3, L ) n 1 1 T '2 a 。 x (t )dt T T ：2 2 - 2 T 2 2 T2 A n ■, a n b n ( a n 〒 T 2 x(t)cos n o tdt S 〒 T 2 x(t)sinn o tdt ) tan n b n , a n 式中，T 为信号周期,。为信号角频率,。2 ,. T 。 A 图为信号的幅频图,n 图为信号的相频图。周期信号通过傅里叶级数复指数函数展开式可表示为 x(t) n C n e jn 0t 1 「 2 C n x(t)e T T 2 (n 0, 1, 2,L ) jn 0t dt C n 是一个复数，可表示为: n C n 图为信号的幅频图图称为信号的相频图 ▲不可直接进行傅里叶变换 ,因为周期信号不具备绝对可积条件。但可间接进行傅里叶变换。参见书中第25页“正弦和余弦信号的频谱” 【2-2】求指数函数x(t) Ae at (a 0, t 0)的频谱。参考答案：由非周期信号的傅里叶变换， X( ) x(t)e j t dt ，得

X() 0 x(t)e t dt 一 a j 由此得到，幅频谱为: X() 相频谱为：【2-3】求周期三角波 () (图2-5a) 参考答案：周期三角波为: x(t) arcta n( /a) 的傅里叶级数(复指数函数形式) A (2AT)t (2AT)t T2 t 0 0 t T2 则C n T 2 T2x(t)e jn0t dt 积分得C n cosn。才) 羊y(1 cosn ) n2 2 C n 2A (n )2 3, 5,L n 1, n 0, 2, 4,L b n 0，所以n 又因为周期三角波为偶函数，则所以，周期三角波傅里叶级数复指数形式展开式为: arctan Cm/C nR 0 x(t) n C n e jn 0t 2A (2k 1) 2 e j(2k 1) 0t(k 0, 1, 2L) cos 【2-4】求图2-15所示有限长余弦信号x(t)的频谱。x(t) 0t 参考答案: 方法一 X() T T cos o te sin( 0 )T T 1 J t dt -(e J 0t T2V sin( 0 )T 0t )e j t dt T[sinc( 0 )T sinc( 0 )T] 方法二：对于上面所给的有限长余弦信号x(t)，其实也就是用一个窗宽为2T的窗函数把无限长的余弦信号截断所得到的，即把无限长余弦信号x(t)与窗函数相乘，此时所需的窗函数为:

机械控制工程基础第四章习题解答

题目：线性定常系统对正弦信号(谐波输入)的称为频率响应。答案：稳态响应题目：频率响应是系统对_____________的稳态响应；频率特性G(jω)与传递函数G(s)的关系为____________。答案：正弦输入、s=ωj 题目：以下关于频率特性、传递函数和单位脉冲响应函数的说法错误的是【】 A ． ω ωj s s G j G ==)()( B ． [])()(t F s G ω= C ． [])()(t L s G ω= D ． [])()(t F j G ωω= 分析与提示：令传递函数中ωj s =即得频率特性；单位脉冲响应函数的拉氏变换即得传递函数；单位脉冲响应函数的傅立叶变换即为频率特性。答案：B 题目：以下说法正确的有【】 A ．时间响应只能分析系统瞬态特性 B ．系统的频率特性包括幅频特性和相频特性，它们都是频率ω的函数 C ．时间响应和频率特性都能揭示系统动态特性 D ．频率特性没有量纲 E ．频率特性反映系统或环节对不同频率正弦输入信号的放大倍数和相移分析与提示：时间响应可分析系统瞬态特性和稳态性能；频率特性有量纲也可以没有量纲，其量纲为输出信号和输入信号量纲之比。答案：B 、C 、E 题目：通常将和统称为频率特性。答案：幅频特性、相频特性题目：系统的频率特性是系统响应函数的变换。答案：脉冲、傅氏题目：频率响应是系统对_____________的稳态响应；频率特性G(jω)与传递函数G(s)的关系为____________。答案：正弦输入、s=ωj 题目：已知系统的单位阶跃响应为()()0,8.08.1194≥+-=--t e e t x t t o ，试求系统的幅频特性和相频特性。分析与提示：首先由系统的输入输出得到系统传递函数；令s=ωj 即可得到频率特性，进而得到幅频特性和相频特性。答案：由已知条件有 ()()9 18.0418.11, 1 +++-= =s s s s X s s X o i 传递函数为 ()()()()() 9436++== s s s X s X s G i o 则系统的频率特性为 ()()() 9436 ++= ωωωj j j G

2014机械工程测试技术成人习题(新)

2014机械工程测试技术习题第一章、信号及信号分析 1,求下图周期方波的傅立叶级数（三角函数函数形式）。画出频谱图A(ω)—ω、φ(ω)— ω 图。 2，下图所示周期三角波的数学表达式为 40 2()402A T A t t T x t A T A t t T ?+-<

第二章、传感技术基础 1 电容位移传感器由下式描述： 0.5δ =A C 式中，A =300为传感器探头的横截面积(mm 2)；δ为空气隙距离(mm)。求空气隙从0.2mm 变到0.3mm 时电容值的变化。空气介质的介电常数1F/m ，真空的介电常数=8.85×10-12F/m 。 2 下图为一矩形的叠加型电容传感器，极板宽度a=55mm ，长度b=50mm ，极板间距 =0.3mm ，用此传感器测量位移x ，试求此传感器的灵敏度(F/mm)，并画出此传感器的特性曲线。假设介质为空气，ε0=8.85×10-12F/m 。第三章、信号处理基础 1 已知直流电桥R l=9725Ω ，R 2=8820Ω ，R 3=8850Ω ，R 4=9875Ω ，若激励电压e 0=24V ，试求输出电压e r ，若R 4可调，试求电桥平衡时的R 4值。 2 选用电阻值R =100Ω ，灵敏度S =2.5的电阻应变片与阻值R =的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V ，当应变片应变为1000时，若要使输出电压大于10mV ，则可采用何种接桥方式？计算输出电压值(设输出阻抗为无穷大)，并画出接线圈。 3 以阻值，灵敏度S =2的电阻应变片与阻值的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V ，并假定负载电阻无穷大，当应变片上的应变分别为1和1000时，半桥单臂、半桥双臂及全桥的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。

机械工程测试技术基础课后习题答案汇总

机械工程测试技术基础第三版熊诗波绪论 0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。解答：教材P4~5，二、法定计量单位。 0-2 如何保证量值的准确和一致？解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。 3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。 0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？解答：（教材P8~10，八、测量误差） 0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。 ①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm2 解答： ① ② ③ 0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？解答： (1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。 (2)要点：见教材P11。 0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？解答： (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而引用误差=绝对误差/引用值其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。

机械工程测试技术基础试题及答案

《机械工程测试技术基础》课后答案章节测试题第一章信号及其描述（一）填空题 1、测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就是，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、信号的时域描述，以为独立变量；而信号的频域描述，以为独立变量。 3、周期信号的频谱具有三个特点：，，。 4、非周期信号包括信号和信号。 5、描述随机信号的时域特征参数有、、。 6、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是对称，虚频谱（相频谱）总是对称。（二）判断对错题（用√或×表示） 1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（） 2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（） 3、非周期信号的频谱一定是连续的。（） 4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（） 5、随机信号的频域描述为功率谱。（）（三）简答和计算题 1、求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、求被截断的余弦函数???≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。第二章测试装置的基本特性（一）填空题 1、某一阶系统的频率响应函数为121 )(+=ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。 2、试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和222 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。 4、当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的越小。 6、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有关系为最佳。（二）选择题 1、不属于测试系统的静特性。（1）灵敏度（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数 2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统响应的卷积。（1）正弦（2）阶跃（3）脉冲（4）斜坡

机械工程基础上册第三章复习题及答案

第三章复习题答案 1、什么是滑移？滑移变形的特点是什么？ 1. 所谓滑移是晶体中的一部分相对于另一部分沿一定晶面发生相对的滑动。 2. 滑移变形有如下特点: <1>、滑移只能在切应力的作用下发生。 <2>、滑移常沿晶体中原子密度最大的晶面和晶向发生。 <3>、滑移时晶体的一部分相对于另一部分沿滑移方向位移的距离为原子间距的整数倍,滑移结果在晶体的表面上造成台阶。 <4>、滑移的同时必然伴随着晶体的转动。二、冷塑性变形对金属组织和性能的影响如何？ 1.冷塑性变形对金属组织的影响 ①塑性变形后晶粒的外形沿着变形方向被压扁或拉长形成＂纤维＂组织； ②随着变形的增加,晶粒破碎成为细碎的亚晶粒； ③晶格和晶粒均发生扭曲,产生内应力; 2.冷塑性变形对金属性能的影响加工硬化：随着变形程度的增加，其强度和硬度不断提高，塑性和韧性不断下降。举例:不利影响进一步的塑性变形带来困难有利影响：强化金属材料履带板 3、什么是冷变形（冷加工）、热变形（热加工）？热加工对金属组织和性能的影响怎样？如何利用纤维组织的方向性？ 1.热加工与冷加工的区别：应以金属的再结晶温度为界限 ,即凡在再结晶温度以上的加工过程称为热变形(热加工),反之称为冷变形(冷加工)。

2.其一：对组织的影响热加工虽然不致引起加工硬化,但仍能使金属的组织和性能发生显著的变化。 (1) 可使钢中的气孔焊合,分散缩孔压实,从而使材料的致密度增加。 (2) 可使钢中的粗大枝晶和柱状晶破碎,从而使晶粒破碎,从而使晶粒细化,形成再结晶组织,机械性能提高。 (3)可使钢中的各种夹杂物沿着变形方向伸长,形成了“纤维组织”。其二：对性能的影响 “纤维组织” 使钢的机械性能有了方向性,再沿着纤维的方向上(纵向)具有较高的机械性能(塑性和韧性),而且再垂直方向上(横行)性能较低。 4、自由锻工艺规程的制定包括哪几个方面？自由锻工艺规程：根据零件图绘制锻件图、计算坯料的质量与尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定坯料加热规范和填写工艺卡片等1.绘制自由锻件图：绘制时主要考虑以下几个因素： (1)敷料：为了简化锻件形状以便于进行自由锻造而增加的这一部分金属，称为敷料 (2)锻件余量：在零件的加工表面上增加供切削加工用的余量，称之为锻件余量 (3)锻件公差：锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量，其值的大小与锻件形状、尺寸有关，并受生产具体情况的影响。 2.计算坯料质量与尺寸坯料质量 :G坯料= G锻件+G烧损+G料头确定坯料尺寸 :根据塑性加工过程中体积不变原则和采用的基本工序类型（如拔长、镦粗等）的锻造比、高度与直径之比等计算出坯料横截面积、直径或边长等尺寸。 3.选择锻造工序：下料→镦粗→局部镦粗→冲孔→扩孔→修整一般而言，盘类零件多采用镦粗（或拔长－镦粗）和冲孔等工序；轴类零件多采用拔长，切肩和锻台阶等工序。 4.选择锻造设备 5.确定锻造温度范围始锻温度 :1200℃，终锻温度 :800 ℃、保温时间