2025年大学本科三年级（机械设计制造及其自动化）机械创新设计测试题及答案.doc

2025年大学本科三年级（机械设计制造及其自动化）机械创新设计测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 以下哪项不属于机械创新设计的特点？
A. 新颖性
B. 实用性
C. 保守性
D. 创造性

2. 机械创新设计过程中，首先要进行的是？
A. 方案设计
B. 需求分析
C. 原理创新
D. 结构设计

3. 创新设计中，功能原理设计的核心是？
A. 确定产品功能
B. 选择技术原理
C. 设计工艺流程
D. 优化产品外观

4. 以下哪种方法不属于机械创新设计的常用方法？
A. 头脑风暴法
B. 逆向工程法
C. 类比法
D. 试错法

5. 在机械创新设计中，考虑人机工程学主要是为了？
A. 提高产品美观度
B. 增强产品安全性
C. 降低产品成本
D. 增加产品功能

6. 机械产品创新设计时，对于材料的选择首要考虑的是？
A. 材料价格
B. 材料外观
C. 材料性能
D. 材料产地

7. 创新设计的产品在市场上更容易获得？
A. 低价优势
B. 竞争优势
C. 数量优势
D. 成本优势

8. 机械创新设计中，概念设计阶段主要是确定产品的？
A. 详细尺寸
B. 工作原理
C. 制造工艺
D. 装配顺序

9. 以下关于创新设计团队的说法，错误的是？
A. 成员专业应多样化
B. 团队规模越大越好
C. 成员应具备创新思维
D. 需有良好的沟通协作

10. 机械创新设计成果的评价指标不包括？
A. 创新性
B. 美观性
C. 可靠性
D. 复杂性

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共15分）
答题要求：本大题共5小题，每空3分。请将答案填写在题中的横线上。

1. 机械创新设计的基本步骤包括需求分析、______、方案设计、技术设计和施工设计。
2. 功能原理创新的途径有原理组合、原理置换、______和原理扩展等。
3. 在机械创新设计中，常用的创新技法有头脑风暴法、______、移植法和组合法等。
4. 产品的功能可分为基本功能、______和心理功能。
5. 机械创新设计中，结构设计应满足强度、刚度、______和工艺性等要求。

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共2小题，每题10分。请简要回答问题。

1. 简述机械创新设计中方案设计的主要内容。
2. 说明在机械创新设计中如何进行创新思维的培养。

四、案例分析题（共15分）
答题要求：阅读以下案例，回答问题。

某企业计划开发一款新型家用豆浆机。在创新设计过程中，设计团队首先对市场需求进行了深入调研，发现消费者对于豆浆的口感、营养保留以及操作便捷性有较高要求。于是，团队提出了以下创新设计方案：采用新型的研磨技术，能够更充分地研磨豆子，提高豆浆的口感；增加营养成分提取功能，通过特殊的滤网设计保留更多的豆渣营养；优化操作界面，使其更加简洁易懂，方便用户操作。

1. 请分析该设计方案体现了哪些机械创新设计的理念？（7分）
2. 从人机工程学角度分析该设计方案中操作界面优化的合理性。（8分）

五、设计题（共20分）
答题要求：请根据以下要求进行机械创新设计。

设计一款新型的多功能园林工具，要求具备除草、松土和修剪树枝等功能。请简述设计思路，并说明该工具在结构和原理上的创新之处。

答案：
第I卷
1. C
2. B
3. B
4. D
5. B
6. C
7. B
8. B
9. B
10. D

第II卷
二、
1. 功能原理设计
2. 原理逆反
3. 类比法
4. 辅助功能
5. 稳定性

三、
1. 方案设计主要内容包括确定产品的工作原理、功能结构、总体布局以及各部分之间的连接方式等，并对多种可行方案进行比较和选择，以确定最优方案。
2. 培养创新思维可通过广泛阅读不同领域书籍拓宽知识面；积极参加各类创新活动积累经验；与不同专业人员交流碰撞思维火花；经常进行思维训练如逆向思维、发散思维练习等。

四、
1. 体现了满足市场需求进行功能创新的理念，通过新型研磨技术、营养成分提取功能等满足消费者对豆浆口感和营养的要求；还体现了优化设计理念，对操作界面进行优化方便用户操作。
2. 操作界面优化具有合理性。从人机工程学角度，简洁易懂的操作界面符合人体操作的便捷性和舒适性要求，能减少用户操作失误和操作时间，提高用户使用体验，符合家用产品设计中对用户友好的原则。

五、设计思路：整体采用组合式结构，将除草、松土和修剪树枝的功能模块集成在一个工具主体上。除草部分利用旋转刀片快速切断杂草根部；松土部分通过振动式尖齿深入土壤松动；修剪树枝部分采用可调节角度的剪刀头。创新之处在于结构上的组合设计节省空间便于携带存放；原理上振动松土和可调节角度修剪树枝增加了功能的灵活性和高效性。