2026年機(jī)械工程師（機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)）自測試題及答案

班級(jí)______姓名______（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題的備選項(xiàng)中，只有1個(gè)最符合題意）1.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)中，關(guān)于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型，下列說法正確的是（）A.應(yīng)力和強(qiáng)度相互獨(dú)立時(shí)，可靠度最高B.應(yīng)力和強(qiáng)度的分布越分散，可靠度越高C.應(yīng)力均值大于強(qiáng)度均值時(shí)，可靠度為0D.應(yīng)力和強(qiáng)度的方差越大，可靠度越高2.已知某零件的強(qiáng)度服從正態(tài)分布N(μs,σs2)，應(yīng)力服從正態(tài)分布N(μσ,σσ2)，則其可靠度計(jì)算公式為（）A.R=Φ((μs-μσ)/√(σs2+σσ2))B.R=1-Φ((μs-μσ)/√(σs2+σσ2))C.R=Φ((μσ-μs)/√(σs2+σσ2))D.R=1-Φ((μσ-μs)/√(σs2+σσ2))3.對(duì)于串聯(lián)系統(tǒng)，其可靠度Rs與各子系統(tǒng)可靠度Ri的關(guān)系為（）A.Rs=∏RiB.Rs=1-∏(1-Ri)C.Rs=1/∏(1-Ri)D.Rs=1-∏Ri4.若某系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)串聯(lián)組成，子系統(tǒng)1、2、3的可靠度分別為0.9、0.8、0.7，則該系統(tǒng)的可靠度為（）A.0.504B.0.496C.0.994D.0.0065.在可靠性增長試驗(yàn)中，常用的增長模型是（）A.指數(shù)增長模型B.對(duì)數(shù)增長模型C.線性增長模型D.冪函數(shù)增長模型6.某產(chǎn)品進(jìn)行可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)，其目的是（）A.發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在的薄弱環(huán)節(jié)B.提高產(chǎn)品的可靠性水平C.評(píng)估產(chǎn)品在極端環(huán)境下的性能D.以上都是7.可靠性設(shè)計(jì)中，冗余設(shè)計(jì)的目的是（）A.提高系統(tǒng)的可靠度B.降低系統(tǒng)的成本C.減少系統(tǒng)的體積D.提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度8.已知某機(jī)械零件的失效率函數(shù)λ(t)=λ0e^(-t/θ)，其中λ0為初始失效率，θ為特征壽命，則該零件的平均壽命為（）A.θB.1/λ0C.θ/λ0D.1/θ9.在故障模式、影響及危害性分析（FMECA）中，危害性矩陣的作用是（）A.評(píng)估故障模式的危害性大小B.確定故障模式的發(fā)生概率C.分析故障模式的影響程度D.以上都不是10.對(duì)于可修復(fù)系統(tǒng)，其有效度A與可靠度R、維修度M的關(guān)系為（）A.A=R/(R+M)B.A=M/(R+M)C.A=R×M/(R+M)D.A=(R+M)/R二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題的備選項(xiàng)中，有2個(gè)或2個(gè)以上符合題意，至少有1個(gè)錯(cuò)項(xiàng)。錯(cuò)選，本題不得分；少選，所選的每個(gè)選項(xiàng)得1分）1.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括（）A.可靠性預(yù)測B.可靠性分配C.可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)D.可靠性試驗(yàn)E.可靠性管理2.影響機(jī)械零件疲勞壽命的因素有（）A.應(yīng)力幅B.平均應(yīng)力C.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)D.材料的疲勞極限E.零件的表面粗糙度3.在可靠性設(shè)計(jì)中，常用的概率分布有（）A.正態(tài)分布B.指數(shù)分布C.對(duì)數(shù)正態(tài)分布D.威布爾分布E.均勻分布4.可靠性設(shè)計(jì)中，提高系統(tǒng)可靠性的方法有（）A.簡化設(shè)計(jì)B.冗余設(shè)計(jì)C.降額設(shè)計(jì)D.耐環(huán)境設(shè)計(jì)E.可靠性增長設(shè)計(jì)5.故障模式、影響及危害性分析（FMECA）的步驟包括（）A.確定分析對(duì)象B.分析故障模式C.確定故障原因D.分析故障影響E.計(jì)算危害性三、填空題（總共5題，每題4分）1.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，充分考慮產(chǎn)品在整個(gè)壽命周期內(nèi)可能遇到的各種______，運(yùn)用可靠性工程的原理和方法，使產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的可靠性指標(biāo)。2.應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型中，當(dāng)應(yīng)力和強(qiáng)度的分布相互獨(dú)立時(shí)，可靠度R的計(jì)算公式為R=Φ((μs-μσ)/√(______))。3.串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度Rs等于各子系統(tǒng)可靠度Ri的______。4.可靠性增長試驗(yàn)的目的是通過試驗(yàn)，使產(chǎn)品的可靠性得到______。5.故障模式、影響及危害性分析（FMECA）中，危害性分析的常用方法有______和______。四、案例分析題（總共1題，每題20分）某公司生產(chǎn)一種新型機(jī)械產(chǎn)品，該產(chǎn)品由三個(gè)主要子系統(tǒng)組成，分別為子系統(tǒng)A、子系統(tǒng)B和子系統(tǒng)C。經(jīng)過可靠性分析，已知子系統(tǒng)A、B、C的可靠度分別為RA=0.95，RB=0.9，RC=0.85。1.計(jì)算該產(chǎn)品的可靠度。2.若要使產(chǎn)品的可靠度達(dá)到0.9，需要對(duì)哪個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的可靠度至少應(yīng)為多少？五、簡答題（總共1題，每題20分）請(qǐng)簡述機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)中冗余設(shè)計(jì)的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景。答案：一、1.C2.A3.A4.A5.A6.D7.A8.A9.A10.A二、1.ABCD2.ABCDE3.ABCD4.ABCDE5.ABCDE三、1.不確定因素2.σs2+σσ23.乘積4.增長5.定性分析方法、定量分析方法四、1.產(chǎn)品可靠度Rs=RA×RB×RC=0.95×0.9×0.85=0.72675。2.已知產(chǎn)品可靠度Rs=RA×RB×RC=0.9，RA=0.95，RB=0.9，則0.9=0.95×0.9×RC，解得RC=0.9/（0.95×0.9）≈1.0526（不合理，說明不是C子系統(tǒng)）；若對(duì)B子系統(tǒng)改進(jìn)，設(shè)改進(jìn)后可靠度為RB'，則0.9=0.95×RB'×0.85，解得RB'=0.9/（0.95×0.85）≈1.098，所以需要對(duì)B子系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的可靠度至少應(yīng)為1.098（大于1，通過冗余設(shè)計(jì)等方法可實(shí)現(xiàn)）。五、冗余設(shè)計(jì)原理：通過增加多余的功能單元或備份系統(tǒng)，當(dāng)主系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，冗余部分能夠替代其工作，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而提