2025年大学大三（工业设计）产品结构设计试题及答案.doc

2025年大学大三（工业设计）产品结构设计试题及答案

（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：本卷共6题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 以下哪种材料常用于产品结构设计中的高强度支撑部件？（ ）
A. 塑料
B. 铝合金
C. 木材
D. 陶瓷

2. 在进行产品结构设计时，考虑产品的稳定性主要是通过（ ）来实现。
A. 增加产品重量
B. 优化产品外形
C. 合理设计支撑结构
D. 提高材料强度

3. 产品结构设计中，关于连接件的选择，以下说法错误的是（ ）
A. 要考虑连接的强度要求
B. 需兼顾安装的便利性
C. 价格是首要考虑因素
D. 要适应产品的使用环境

4. 对于电子产品的结构设计，散热问题通常需要通过（ ）来解决。
A. 加大外壳尺寸
B. 增加内部填充物
C. 设计合理的散热通道
D. 选用高导热材料

5. 产品结构设计中，如何确保不同部件之间的良好配合精度？（ ）
A. 采用高精度加工设备
B. 增加部件数量
C. 简化结构设计
D. 选用柔软材料

6. 当设计一款可折叠的产品结构时，关键要考虑（ ）
A. 折叠处的强度和耐用性
B. 产品整体的重量
C. 折叠后的体积大小
D. 以上都是

第II卷（非选择题 共70分）

简答题（共20分）
答题要求：本卷共2题，每题10分。请简要回答问题，表述要清晰、准确。

1. 简述产品结构设计中材料选择的一般原则。

2. 说明在产品结构设计中如何考虑人机工程学因素。

分析题（共20分）
答题要求：本卷共一题，20分。阅读以下产品结构设计案例，然后回答问题。
案例：一款新型的户外折叠椅，采用铝合金框架和高强度织物面料。框架设计简洁，通过巧妙的连接件实现快速折叠和展开。织物面料具有防水、耐磨的特性。

问题：请分析该户外折叠椅结构设计的优点和可能存在的不足。

设计题（共20分）
答题要求：本卷共一题，20分。
设计一款小型的便携式榨汁杯的结构，要求包括杯体、电机、刀片、电池仓等主要部件，并说明各部件的连接方式和设计要点。

材料题（共10分）
答题要求：本卷共一题，10分。阅读以下材料，回答问题。
材料：在产品结构设计中，常常会遇到一些特殊的使用场景要求。例如，一款水下作业的工具，需要在水中具备良好的密封性和抗压能力；一款航空航天设备，要能承受极端的温度、压力和振动环境。

问题：针对上述两种特殊使用场景的产品，分别阐述在结构设计上应重点考虑的因素。

答案：
第I卷：1. B 2. C 3. C 4. C 5. A 6. D
第II卷：简答题：1. 材料选择一般原则包括满足产品功能需求，如强度、硬度等；考虑材料成本，在性能满足前提下选择性价比高的；关注材料加工性能，便于制造；重视材料的环保性和可持续性；适应产品使用环境，如耐温、耐湿等。2. 考虑人机工程学因素要确保产品尺寸适合人体使用，如高度、宽度、握持尺寸等；操作部件布局合理，符合人体操作习惯；产品重量分布均匀，减轻疲劳；表面材质触感舒适，避免尖锐边角等。
分析题：优点：铝合金框架强度高且重量轻，便于携带；织物面料防水耐磨；简洁框架设计美观且便于加工；巧妙连接件实现快速折叠展开。不足：铝合金框架在长期使用后可能因氧化等影响强度；织物面料可能随时间磨损，影响防水耐磨性能；折叠处频繁使用可能导致连接件松动。
设计题：杯体采用食品级塑料材质，电机通过卡扣与杯体底部连接，刀片安装在电机轴上，电池仓位于杯体侧面，通过卡槽与杯体固定。设计要点：杯体要保证密封性，防止果汁泄漏；电机与刀片连接要稳固，保证榨汁效率；电池仓设计要便于更换电池，且有良好的绝缘和固定措施。
材料题：水下作业工具结构设计重点考虑因素：采用密封性能好的材料和密封结构，防止水进入内部损坏部件；增加抗压结构，如加固外壳等，以承受水下压力。航空航天设备结构设计重点考虑因素：选用耐高温、高强度、低密度的材料；设计可靠的连接结构，确保在振动环境下部件不松动；采用隔热、保温等措施应对极端温度环境。