系统结构课后习题答案

2024-04-25

系统结构课后习题答案（精选4篇）

篇1：系统结构课后习题答案

一、选择题钢材在低温下，强度 A 塑性 B，冲击韧性 B。(A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2 钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是—A—。3 在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是 B 的典型特征。(A)脆性破坏(B)塑性破坏(C)强度破坏(D)失稳破坏 5 钢材的设计强度是根据—C—确定的。

(A)比例极限(B)弹性极限(C)屈服点(D)极限强度 6 结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用—D—表示。

(A)流幅(B)冲击韧性(C)可焊性(D)伸长率 7 钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料—A—命名的。

(A)屈服点(B)设计强度(C)标准强度(D)含碳量 8 钢材经历了应变硬化(应变强化)之后—A—。

(A)强度提高(B)塑性提高(C)冷弯性能提高(D)可焊性提高 9 型钢中的H钢和工字钢相比，—B—。

(A)两者所用的钢材不同(B)前者的翼缘相对较宽

(C)前者的强度相对较高(D)两者的翼缘都有较大的斜度 10 钢材是理想的—C—。

(A)弹性体(B)塑性体(C)弹塑性体(D)非弹性体有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，—B—采用E43焊条。

(A)不得(B)可以(C)不宜(D)必须 13 同类钢种的钢板，厚度越大，—A—。

(A)强度越低(B)塑性越好(C)韧性越好(D)内部构造缺陷越少 14 钢材的抗剪设计强度fv与f有关，一般而言，fv＝—A—。

1(A)f／3(B)3f(C)f／3(D)3f 16 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由—D—等于单向拉伸时的屈服点决定的。

(A)最大主拉应力1(B)最大剪应力1(C)最大主压应力3(D)折算应力eq 17 k是钢材的—A—指标。

(A)韧性性能(B)强度性能(C)塑性性能(D)冷加工性能 18 大跨度结构应优先选用钢结构，其主要原因是___ D _。

(A)钢结构具有良好的装配性(B)钢材的韧性好

(C)钢材接近各向均质体，力学计算结果与实际结果最符合(D)钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按—A—。

(A)标准荷载计算(B)设计荷载计算(C)考虑动力系数的标准荷载计算(D)考虑动力系数的设计荷载计算 21 符号L 125X80XlO表示—B—。

(A)等肢角钢(B)不等肢角钢(C)钢板(D)槽钢在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的—A—。

(A)最大应力(B)设计应力(C)疲劳应力(D)稳定临界应力 24 当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性—B—。

(A)升高(B)下降(C)不变(D)升高不多 27 钢材的冷作硬化，使—C—。

(A)强度提高，塑性和韧性下降(B)强度、塑性和韧性均提高(C)强度、塑性和韧性均降低(D)塑性降低，强度和韧性提高 28 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是—C—。

(A)抗拉强度、伸长率(B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率(D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 29 对于承受静荷载常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是—C—。

(A)可选择Q235钢(B)可选择Q345钢

(C)钢材应有冲击韧性的保证(D)钢材应有三项基本保证 30 钢材的三项主要力学性能为—A—。

(A)抗拉强度、屈服强度、伸长率(B)抗拉强度、屈服强度、冷弯(C)抗拉强度、伸长率、冷弯(D)屈服强度、伸长率、冷弯 31 验算组合梁刚度时，荷载通常取—A—。

(A)标准值(B)设计值(C)组合值(D)最大值 33 随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是—A—。

(A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降(B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高(C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降(D)视钢号而定

在钢结构房屋中，选择结构用钢材时，下列因素中的—D—不是主要考虑的因素。

(A)建造地点的气温(B)荷载性质(C)钢材造价(D)建筑的防火等级

在低温工作(-20ºC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需—C指标。

(A)低温屈服强度(B)低温抗拉强度(C)低温冲击韧性(D)疲劳强度 43 某构件发生了脆性破坏，经检查发现在破坏时构件内存在下列问题，但可以肯定其中—A—对该破坏无直接影响。

(A)钢材的屈服点不够高(B)构件的荷载增加速度过快

(C)存在冷加工硬化(D)构件有构造原因引起的应力集中 44 当钢材具有较好的塑性时，焊接残余应力—C—。

(A)降低结构的静力强度(B)提高结构的静力强度

(C)不影响结构的静力强度(D)与外力引起的应力同号，将降低结构的静力强度

应力集中越严重，钢材也就变得越脆，这是因为—B—。

(A)应力集中降低了材料的屈服点

(B)应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到约束

(C)应力集中处的应力比平均应力高(D)应力集中降低了钢材的抗拉强度

某元素超量严重降低钢材的塑性及韧性，特别是在温度较低时促使钢材变脆。该元素是—B—。

(A)硫(B)磷(C)碳(D)锰 48 最易产生脆性破坏的应力状态是—B—。

(A)单向压应力状态(B)三向拉应力状态(C)二向拉一向压的应力状态(D)单向拉应力状态 49 在多轴应力下，钢材强度的计算标准为—C—。

(A)主应力达到fy，(B)最大剪应力达到fv，(C)折算应力达到fy(D)最大拉应力或最大压应力达到fy

钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材—B—。

(A)变软(B)热脆(C)冷脆(D)变硬

处于常温工作的重级工作制吊车的焊接吊车梁，其钢材不需要保证—D——。

(A)冷弯性能(B)常温冲击性能(C)塑性性能(D)低温冲击韧性

正常设计的钢结构，不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏，这主要是由于材具有—B—。

(A)良好的韧性(B)良好的塑性(C)均匀的内部组织，非常接近于匀质和各向同性体(D)良好的韧性和均匀的内部组织

二、填空题钢材代号Q235的含义为——屈服点强度为235MPa————。2 钢材的硬化，提高了钢材的—强度—，降低了钢材的—塑性—。5 钢材的两种破坏形式为——和——。钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材在——。钢材的αk值与温度有关，在-20ºC或在-40ºC所测得的αk值称 —低温冲击韧度(指标)——。通过标准试件的一次拉伸试验，可确定钢材的力学性能指标为：抗拉强度fu、—屈服点强度——和—伸长率—。钢材在250ºC左右时抗拉强度略有提高，塑性却降低的现象称为—蓝脆—现象。15 当钢材厚度较大时或承受沿板厚方向的拉力作用时，应附加要求板厚方向的—截面收缩率ψ—满足一定要求。钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入—塑性—状态，发生的破坏为—脆性—破坏。18 如果钢材具有—较好塑性—性能，那么钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。应力集中易导致钢材脆性破坏的原因在于应力集中处—塑性变形—受到约束。22 根据循环荷载的类型不同，钢结构的疲劳分——和——两种。衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为—αk(Akv)—。它的值越小，表明击断试件所耗的能量越—小—，钢材的韧性越—差—。随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为—时效硬化—。`

一、选择题焊缝连接计算方法分为两类，它们是—B—。

(A)手工焊缝和自动焊缝(B)仰焊缝和俯焊缝(C)对接焊缝和角焊缝(D)连续焊缝和断续焊缝 3 产生焊接残余应力的主要因素之一是—C—·

(A)钢材的塑性太低(B)钢材的弹性模量太高(C)焊接时热量分布不均(D)焊缝的厚度太小角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，——C——。

(A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等(B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝(C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝(D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用 6 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于—A—·

(A)60hf(B)40hf(C)80hf(D)120hf 7 直角角焊缝的有效厚度hc—A—。

(A)0．7hf(B)4mm(C)1．2hf(D)1．5hf 9 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时—C—。

(A)要考虑正面角焊缝强度的提高(B)要考虑焊缝刚度影响。

(C)与侧面角焊缝的计算式相同(D)取f＝1．22 11 焊接结构的疲劳强度的大小与—A—关系不大。

(A)钢材的种类(B)应力循环次数(B)连接的构造细节(D)残余应力大小 13 承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的—A—。

(A)静力强度(B)刚度(C)稳定承载力(D)疲劳强度 15 如图所示两块钢板用直角角焊缝连接，问最大的焊脚尺寸hfmax=—A—。

(A)6(B)8(C)10(D)12 钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的—B—。

(A)4倍，并不得小于20mm(B)5倍，并不得小于25mm(C)6倍，并不得小于30mm(D)7倍，并不得小于35mm 在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的hf；应分别是—D—。(A)4mm，4mm(B)6mm，8mm(C)8mm，8mm(D)6mm，6mm 5

b20 单个螺栓的承压承载力中,[Ncdtfbc]，其中∑t为—D—。

(A)a+c+e(B)b+d(C)max{a+c+e，b+d}(D)min{ a+c+e，b+d} 每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的—C—。(A)1；0倍(B)0．5倍(C)0．8倍(D)0．7倍摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是—D—。

(A)摩擦面处理不同(B)材料不同(C)预拉力不同(D)设计计算不同 24 一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是—D—。

(A)螺杆的抗剪承载力(B)被连接构件(板)的承压承载力(C)前两者中的较大值(D)A、B中的较小值图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，则该连接中螺栓的受剪面有—C—。

(A)l(B)2(C)3(D)不能确定图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，连接板厚度如图示，则该连接中承压板厚度为—B—mm。

(A)10(B)20(C)30(D)40

普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I．螺栓剪断；Ⅱ．孔壁承压破坏；Ⅲ，板件端部剪坏；Ⅳ．板件拉断；V．螺栓弯曲变形。其中—B—种形式是通过计算来保证的。

(A)I，Ⅱ，Ⅲ(B)I，Ⅱ，Ⅳ(C)IHG，Ⅱ，V(D)Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ 30 高强度螺栓的抗拉承载力—B—。

(A)与作用拉力大小有关(B)与预拉力大小有关(C)与连接件表面处理情况有关(D)与A，B和C都无关

b33 摩擦型高强度螺栓的计算公式Nv0.9nf(P1.25Nt)中符号的意义，下述何项为正确?D(A)对同一种直径的螺栓，P值应根据连接要求计算确定(B)0．9是考虑连接可能存在偏心，承载力的降低系数(C)1．25是拉力的分项系数

(D)1．25是用来提高拉力Nt，以考虑摩擦系数在预压力减小时变小使承载力降低的不利因素。

在直接受动力荷载作用的情况下，下列情况中采用—D—连接方式最为适合，(A)角焊缝(B)普通螺栓(C)对接焊缝(D)高强螺栓 35 采用螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是因为—A—。

(A)栓杆较细(B)钢板较薄(C)截面削弱过多(D)边距或栓间距太小 36 采用螺栓连接时，构件发生冲剪破坏，是因为—B—。

(A)栓杆较细(B)钢板较薄(C)截面削弱过多(D)边距或栓间距太小 38 在抗拉连接中采用摩擦型高强度螺栓或承压型高强度螺栓，承载力设计值—D—。

(A)是后者大于前者

(A)比摩擦型高强度螺栓连接小(B)比普通螺栓连接大

(C)与普通螺栓连接相同(D)比摩擦型高强度螺栓连接大

一般按构造和施工要求，钢板上螺栓的最小允许中心间距为—A—，最小允许端距为 ——B。

(A)3d(B)2d(C)1.2(D)1.5

二、填空题焊接的连接形式按构件的相对位置可分为——，——和——三种类型。2 焊接的连接形式按构造可分为——和——两种类型。承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别计算正应力和剪应力外，在同时受有较大正应力和剪应力处，还应按下式计算折算应力强度——。当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去——。当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊件的宽度方向或厚度方向做成坡度不大于——的斜角。10 工字形或T形牛腿的对接焊缝连接中，一般假定剪力由——的焊缝承受，剪应力均布。凡通过一、二级检验标准的对接焊缝，其抗拉设计强度与母材的抗拉设计强度——。14 直角角焊缝可分为垂直于构件受力方向的——和平行于构件受力方向的——。前者较后者的强度——、塑性——。在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝(端缝)的强度设计值增大系数f＝——；但对直接承受动力荷载的结构，应取f——。侧面角焊缝的计算长度不宜大于—60hf—(承受静力或间接动力荷载时)或—40hf—(承受动力荷载时)。(旧规范)22 普通螺栓按制造精度分—粗制螺栓—和—精制螺栓—两类；按受力分析分——和——两类。普通螺栓是通过——来传力的；摩擦型高强螺栓是通过——来传力的。在高强螺栓性能等级中：8．8级高强度螺栓的含义是——；10．9级高强度螺栓的含义是——；单个螺栓承受剪力时，螺栓承载力应取——和——的较小值。

摩擦型高强螺栓是靠——传递外力的，当螺栓的预拉力为P，构件的外力为T时，螺栓受力为——。

螺栓连接中，规定螺栓最小容许距离的理由是：——；规定螺栓最大容许距离的理由是：——。

承压型高强螺栓仅用于承受——荷载和——荷载结构中的连接。

普通螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕—— 旋转。高强螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕—— 旋转。

一、选择题一根截面面积为A，净截面面积为An的构件，在拉力N作用下的强度计算公式为—A—。(A)NAn≤fy，(B)NA≤f

(C)NAn≤f(D)NA≤fy 实腹式轴心受拉构件计算的内容有—D—。

(A)强度(B)强度和整体稳定性(C)强度、局部稳定和整体稳定(D)强度、刚度(长细比)8 5 工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为

b1235≤(10+0.1)，其中的含

fyt义为—A—。

(A)构件最大长细比，且不小于30、不大于100(B)构件最小长细比(C)最大长细比与最小长细比的平均值(D)30或100 6 轴心压杆整体稳定公式N≤f的意义为—D—。A(A)截面平均应力不超过材料的强度设计值(B)截面最大应力不超过材料的强度设计值(C)截面平均应力不超过构件的欧拉临界应力值

(D)构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值用Q235钢和Q345钢分别制造一轴心受压柱，其截面和长细比相同，在弹性范围内屈曲时，前者的临界力—C—后者的临界力。

(A)大于(B)小于(C)等于或接近(D)无法比较轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，这是因为 C。(A)格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件(B)考虑强度降低的影响(C)考虑剪切变形的影响

(D)考虑单支失稳对构件承载力的影响为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了—A—。(A)改变板件的宽厚比(B)增大截面面积(C)改变截面上的应力分布状态(D)增加截面的惯性矩为提高轴心压杆的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布—B—。

(A)尽可能集中于截面的形心处(B)尽可能远离形心

(C)任意分布，无影响(D)尽可能集中于截面的剪切中心 13 实腹式轴压杆绕x,y轴的长细比分别为x,y，对应的稳定系数分别为x,y 若x＝y，则—D—。

(A)x>y(B)x=y(C)x<y(D)需要根据稳定性分类判别 14 双肢格构式轴心受压柱，实轴为xx轴，虚轴为yy轴，应根据—B—确定肢件间距离。

(A)x＝y(B)oy＝x(C)oy＝y(D)强度条件 15 当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载能力，但必须将设计强度按规范规定乘以折减系数，原因是—D—。

(A)格构式柱所给的剪力值是近似的(B)缀条很重要，应提高其安全程度(C)缀条破坏将引起绕虚轴的整体失稳(D)单角钢缀条实际为偏心受压构件式中，A为杆件毛截面面积；A。为净截面面积。17 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板—C—。

(A)抗弯工作确定的(B)抗压工作确定的

(C)抗剪工作确定的(D)抗弯及抗压工作确定的 18 确定双肢格构式柱的二肢间距的根据是—B—。．

(A)格构柱所受的最大剪力Vmax(B)绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件(C)单位剪切角1(D)单肢等稳定条件普通轴心受压钢构件的承载力经常取决于—C—。

(A)扭转屈曲(B)强度(C)弯曲屈曲(D)弯扭屈曲 22 实腹式轴心受压构件应进行—B—。

(A)强度计算(B)强度、整体稳定、局部稳定和长细比计算(C)强度、整体稳定和长细比计算(D)强度和长细比计算 23 轴心受压构件的整体稳定系数φ，与—A—等因素有关。

(A)构件截面类别、两端连接构造、长细比(B)构件截面类别、钢号、长细比

(C)构件截面类别、计算长度系数、长细比(D)构件截面类别、两个方向的长度、长细比工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时，翼缘与腹板宽厚比限值是根据—B—导出的。

(A)cr局< cr整(B)cr局≥cr整(C)cr局≤fy(D)cr局≥fy 26 在下列诸因素中，对压杆的弹性屈曲承载力影响不大的是—B—。

(A)压杆的残余应力分布(B)材料的屈服点变化(C)构件的初始几何形状偏差(D)荷载的偏心大小 27 a类截面的轴心压杆稳定系数取值最高是由于—D—。

(A)截面是轧制截面(B)截面的刚度最大-(C)初弯曲的影响最小(D)残余应力的影响最小对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是—C—。

(A)增加支座约束(B)提高钢材强度(C)加大回转半径(D)减少荷载两端铰接、Q235钢的轴心压杆的截面如图所示，在不改变钢材品种、构件截面类别和翼缘、腹板截面面积的情况下，采用——可提高其承载力。(A)改变构件端部连接构造，或在弱轴方向增设侧向支承点，或减少翼缘厚度加大宽度；

(B)调整构件弱轴方向的计算长度，或减小翼缘宽度加大厚度；

(C)改变构件端部的连接构造，或在弱轴方向增设侧向支承点，或减小翼缘宽度加大厚度；

(D)调整构件弱轴方向的计算长度，或加大腹板高度减小厚度双肢缀条式轴心受压柱绕实轴和绕虚轴等稳定的要求是—B—，x为虚轴。

(A)oxoy(B)y

2x27A A1(c)x2x27A(D)xy A132 规定缀条柱的单肢长细比1≤0.7max。(max为柱两主轴方向最大长细比)，是为了—C—。

(A)保证整个柱的稳定(B)使两单肢能共同工作(C)避免单肢先于整个柱失稳(D)构造要求

二、填空题在计算构件的局部稳定时，工字形截面的轴压构件腹板可以看成——矩形板，其翼缘板的外伸部分可以看成是——矩形板。5 柱脚中靴梁的主要作用是——。使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态，除要求保证强度、整体稳定外，还必须保证——。实腹式工字形截面轴心受压柱翼缘的宽厚比限值，是根据翼缘板的临界应力等于——导出的。因为残余应力减小了构件的——，从而降低了轴心受压构件的整体稳定承载力。11 格构式轴心压杆中，绕虚轴的整体稳定应考虑——的影响，以ox代替x进行计算。15 焊接工字形截面轴心受压柱保证腹板局部稳定的限值是：

h0235≤(25+o．5)。

fytw某柱x57，y62，应把——代人上式计算。16 双肢缀条格构式压杆绕虚轴的换算长细比ox2x27A，其中A1代表——· A1

一、选择题计算梁的—A—时，应用净截面的几何参数。

(A)正应力(B)剪应力(C)整体稳定(D)局部稳定 2 钢结构梁计算公式，Mx中nx—C—。xWnx(A)与材料强度有关(B)是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比(C)表示截面部分进入塑性(D)与梁所受荷载有关在充分发挥材料强度的前提下，Q235钢梁的最小高度hmin—B—Q345钢梁的hmin。(其他条件均相同)(A)大于(B)小于(C)等于(D)不确定 4 梁的最小高度是由—C—控制的。

(A)强度(B)建筑要求(C)刚度(D)整体稳定 5 单向受弯梁失去整体稳定时是—C—形式的失稳。

(A)弯曲(B)扭转(C)弯扭(D)双向弯曲 6 为了提高梁的整体稳定性，—B—是最经济有效的办法。(A)增大截面(B)增加侧向支撑点，减少l1，(C)设置横向加劲肋(D)改变荷载作用的位置 7 当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应—B—。(A)设置纵向加劲肋(B)设置横向加劲肋(C)减少腹板宽度(D)增加翼缘的厚度焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对防止—B—引起的局部失稳最有效，布置纵向加劲肋对防止—A—引起的局部失稳最有效。(A)剪应力(B)弯曲应力(D)复合应力(D)局部压应力

当梁整体稳定系数b>0．6时，用b´代替b主要是因为—B—。

(A)梁的局部稳定有影响(B)梁已进入弹塑性阶段(C)梁发生了弯扭变形(D)梁的强度降低了双轴对称工字形截面梁，经验算，其强度和刚度正好满足要求，而腹板在弯曲应力作用下有发生局部失稳的可能。在其他条件不变的情况下，宜采用下列方案中的—A—。

(A)增加梁腹板的厚度(B)降低梁腹板的高度(C)改用强度更高的材料(D)设置侧向支承 14 防止梁腹板发生局部失稳，常采取加劲措施，这是为了—D—。

(A)增加梁截面的惯性矩(B)增加截面面积

(C)改变构件的应力分布状态(D)改变边界约束板件的宽厚比 15 焊接工字形截面梁腹板配置横向加劲肋的目的是—D—。

(A)提高梁的抗弯强度(B)提高梁的抗剪强度(C)提高梁的整体稳定性(D)提高梁的局部稳定性在简支钢板梁桥中，当跨中已有横向加劲，但腹板在弯矩作用下局部稳定不足，需采取加劲构造。以下考虑的加劲形式何项为正确?——B。

(A)横向加劲加密(B)纵向加劲，设置在腹板上半部(C)纵向加劲，设置在腹板下半部(D)加厚腹板 17 在梁的整体稳定计算中，b´＝l说明所设计梁——。

(A)处于弹性工作阶段(B)不会丧失整体稳定(C)梁的局部稳定必定满足要求(D)梁不会发生强度破坏梁受固定集中荷载作用，当局部挤压应力不能满足要求时，采用是较合理的措施。

(A)加厚翼缘(B)在集中荷载作用处设支承加劲肋(C)增加横向加劲肋的数量(D)加厚腹板 19 验算工字形截面梁的折算应力，公式为

232≤1f，式中、应为——。

(A)验算截面中的最大正应力和最大剪应力(B)验算截面中的最大正应力和验算点的剪应力(C)验算截面中的最大剪应力和验算点的正应力(D)验算截面中验算点的正应力和剪应力 20 工字形梁受压翼缘宽厚比限值为：

b1235≤15，式中b1为—A—。

fyt(A)受压翼缘板外伸宽度(B)受压翼缘板全部宽度

(C)受压翼缘板全部宽度的1/3(D)受压翼缘板的有效宽度 21 跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳定不足时，宜采用—C—。

(A)加大梁的截面积(B)加大梁的高度(C)加大受压翼缘板的宽度(D)加大腹板的厚度如图示钢梁，因整体稳定要求，需在跨中设侧向支点，其位置以—C—为最佳方案。钢梁腹板局部稳定采用 B 准则，实腹式轴心压杆腹板局部稳定采用—A—准则。

(A)腹板局部屈曲应力不小于构件整体屈曲应力(B)腹板实际应力不超过腹板屈曲应力(C)腹板实际应力不小于板的fv(D)腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力 ———A—对提高工字形截面的整体稳定性作用最小。

(A)增加腹板厚度(B)约束梁端扭转(C)设置平面外支承(D)加宽梁翼缘双轴对称截面梁，其强度刚好满足要求，而腹板在弯曲应力下有发生局部失稳的可能，下列方案比较，应采用—A—。

(A)在梁腹板处设置纵、横向加劲肋(B)在梁腹板处设置横向加劲肋

(C)在梁腹板处设置纵向加劲肋(D)沿梁长度方向在腹板处设置横向水平支撑 26 以下图示各简支梁，除截面放置和荷载作用位置有所不同以外，其他条件均相同，则以——的整体稳定性为最好——的为最差。当梁的整体稳定判别式l1小于规范给定数值时，可以认为其整体稳定不必验算，也b1就是说在Mx中，可以取b为—D—。bWx14(A)1．0(B)0，6(C)1．05(D)仍需用公式计算 28 焊接工字形截面简支梁，——时，整体稳定性最好。

(A)加强受压翼缘(B)加强受拉翼缘(C)双轴对称(D)梁截面沿长度变化简支工字形截面梁，当——时，其整体稳定性最差(按各种情况最大弯矩数值相同比较)(A)两端有等值同向曲率弯矩作用(B)满跨有均布荷载作用

(C)跨中有集中荷载作用(D)两端有等值反向曲率弯矩作用双轴对称工字形截面简支梁，跨中有一向下集中荷载作用于腹板平面内，作用点位于——时整体稳定性最好。

(A)形心(B)下翼缘(C)上翼缘(D)形心与上翼缘之间

工字形或箱形截面梁、柱截面局部稳定是通过控制板件的何种参数并采取何种重要措施来保证的?——。

(A)控制板件的边长比并加大板件的宽(高)度(B)控制板件的应力值并减小板件的厚度

(B)控制板件的宽(高)厚比并增设板件的加劲肋(D)控制板件的宽(高)厚比并加大板件的厚度

为了提高荷载作用在上翼缘的简支工字形梁的整体稳定性，可在梁的—D—加侧向支撑，以减小梁出平面的计算长度。

111处(B)靠近梁下翼缘的腹板(～)h0处 25411(C)靠近梁上翼缘的腹板(～)h0处(D)受压翼缘处

54(A)梁腹板高度的33 配置加劲肋提高梁腹板局部稳定承载力，当

235h。>170时—B—。

fytw(A)可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋

(B)只可能发生弯曲失稳，应配置纵向加劲肋(C)应同时配置纵向和横向加劲肋(D)增加腹板厚度才是最合理的措施 36 对于组合梁的腹板，若h0＝100，按要求应—B—。tw(A)无需配置加劲肋(B)配置横向加劲肋

(C)配置纵向、横向加劲肋(D)配置纵向、横向和短加劲肋 37 焊接梁的腹板局部稳定常采用配置加劲肋的方法来解决，当

h0235>170时—D—。

fytw 15(A)可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋

(B)可能发生弯曲失稳，应配置横向和纵向加劲肋(C)可能发生弯曲失稳，应配置横向加劲肋

(D)可能发生剪切失稳和弯曲失稳，应配置横向和纵向加劲肋 38 工字形截面梁腹板高厚比h0235＝100时，梁腹板可能——。

ftwy(A)因弯曲正应力引起屈曲，需设纵向加劲肋

(B)因弯曲正应力引起屈曲，需设横向加劲肋(C)因剪应力引起屈曲，需设纵向加劲肋(D)因剪应力引起屈曲，需设横向加劲肋

二、填空题梁截面高度的确定应考虑三种参考高度，是指由——确定的——；由—— 确定的—— ；由——确定的——。梁腹板中，设置—横向—加劲肋对防止—剪力—引起的局部失稳有效，设置—纵向—加劲肋对防止—弯曲应力—引起的局部失稳有效。6 当h0tw大于80235235但小于170时，应在梁的腹板上配置—横向—向加劲fyfy肋。在工字形梁弯矩、剪力都比较大的截面中，除了要验算正应力和剪应力外，还要在——处验算折算应力。受均布荷载作用的简支梁，如要改变截面，应在距支座约——处改变截面较为经济。11 梁的正应力计算公式为：

MX≤f，式中：x是——，Wnx是——。

xWnx14 组合梁腹板的纵向加劲肋与受压翼缘的距离应在——之间。

yt124320Ah235[1()]19 焊接工字形等截面简支梁的b为：bb，b24.4hfyWxyb考虑的是——，b考虑的是——。工字形截面的钢梁翼缘的宽厚比限值是根据——确定的，腹板的局部失稳准则是。当荷载作用在梁的——翼缘时，梁整体稳定性较高。

篇2：系统结构课后习题答案

第1章作业：1.1,1.2,1.6(1)(3)1.8 1.1 简述下列概念：数据、数据元素、数据类型、数据结构、逻辑结构、存储结构、线性结构、非线性结构。● 数据：指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息载体。

● 数据元素：就是数据的基本单位，在某些情况下，数据元素也称为元素、结点、顶点、记录。数据元素有时可以由若干数据项组成。

● 数据类型：是一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。通常数据类型可以看作是程序设计语言中已实现的数据结构。

● 数据结构：指的是数据之间的相互关系，即数据的组织形式。一般包括三个方面的内容:数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。

● 逻辑结构：指数据元素之间的逻辑关系。

● 存储结构：数据元素及其关系在计算机存储器内的表示，称为数据的存储结构.● 线性结构：数据逻辑结构中的一类。它的特征是若结构为非空集，则该结构有且只有一个开始结点和一个终端结点，并且所有结点都有且只有一个直接前趋和一个直接后继。线性表就是一个典型的线性结构。栈、队列、串等都是线性结构。● 非线性结构：数据逻辑结构中的另一大类，它的逻辑特征是一个结点可能有多个直接前趋和直接后继。数组、广义表、树和图等数据结构都是非线性结构。

1.2 试举一个数据结构的例子、叙述其逻辑结构、存储结构、运算三个方面的内容。

答：例如有一张学生体检情况登记表，记录了一个班的学生的身高、体重等各项体检信息。这张登记表中，每个学生的各项体检信息排在一行上。这个表就是一个数据结构。每个记录(有姓名，学号，身高和体重等字段)就是一个结点，对于整个表来说，只有一个开始结点(它的前面无记录)和一个终端结点(它的后面无记录)，其他的结点则各有一个也只有一个直接前趋和直接后继(它的前面和后面均有且只有一个记录)。这几个关系就确定了这个表的逻辑结构是线性结构。

这个表中的数据如何存储到计算机里，并且如何表示数据元素之间的关系呢? 即用一片连续的内存单元来存放这些记录(如用数组表示)还是随机存放各结点数据再用指针进行链接呢? 这就是存储结构的问题。

在这个表的某种存储结构基础上，可实现对这张表中的记录进行查询，修改，删除等操作。对这个表可以进行哪些操作以及如何实现这些操作就是数据的运算问题了。

1.6 设n为正整数，利用大“O”记号，将下列程序段的执行时间表示为n的函数。

(1)i=1;k=0;while(ij)j++;else i++;} 分析：

通过分析以上程序段，可将i+j看成一个控制循环次数的变量，且每执行一次循环，i+j的值加1。该程序段的主要时间消耗是while循环，而while循环共做了n次，所以该程序段的执行时间为：

T(n)=O(n)

1.8 按增长率由小至大的顺序排列下列各函数：2100,(3/2)n，(2/3)n，nn ,n0.5 , n!，2n，lgn ,nlgn, n(3/2)

答：常见的时间复杂度按数量级递增排列,依次为:常数阶0(1)、对数阶0(log2n)、线性阶0(n)、线性对数阶0(nlog2n)、平方阶0(n2)、立方阶0(n3)、k次方阶0(nk)、指数阶0(2n)。先将题中的函数分成如下几类：

常数阶：2 对数阶：lgn K次方阶：n、n0.5(3/2)100

指数阶(按指数由小到大排)：nlgn、(3/2)n、2n、n!、nn

注意：(2/3)^n由于底数小于1，所以是一个递减函数，其数量级应小于常数阶。

根据以上分析按增长率由小至大的顺序可排列如下：(2/3)n < 2100 < lgn < n0.5 < n(3/2)< nlgn <(3/2)n < 2n < n!< nn

第二章

第二章作业：2.2，2.6,2.9,2.13 2.2 何时选用顺序表、何时选用链表作为线性表的存储结构为宜? 答：在实际应用中，应根据具体问题的要求和性质来选择顺序表或链表作为线性表的存储结构，通常有以下几方面的考虑： 1.基于空间的考虑。当要求存储的线性表长度变化不大，易于事先确定其大小时，为了节约存储空间，宜采用顺序表；反之，当线性表长度变化大，难以估计其存储规模时，采用动态链表作为存储结构为好。

2.基于时间的考虑。若线性表的操作主要是进行查找，很少做插入和删除操作时，采用顺序表做存储结构为宜；反之，若需要对线性表进行频繁地插入或删除等的操作时，宜采用链表做存储结构。并且，若链表的插入和删除主要发生在表的首尾两端，则采用尾指针表示的单循环链表为宜。2.6 下述算法的功能是什么? LinkList Demo(LinkList L){ // L 是无头结点单链表 ListNode *Q,*P;if(L&&L->next){ Q=L;L=L->next;P=L;while(P->next)P=P->next;P->next=Q;Q->next=NULL;} return L;}// Demo 答：该算法的功能是：将开始结点摘下链接到终端结点之后成为新的终端结点，而原来的第二个结点成为新的开始结点，返回新链表的头指针。

2.7 设线性表的n个结点定义为(a0,a1,...an-1)，重写顺序表上实现的插入和删除算法：InsertList 和DeleteList.解：算法如下: #define ListSize 100 // 假定表空间大小为100 typedef int DataType;//假定DataType的类型为int型 typedef struct{ DataType data[ListSize];// 向量data用于存放表结点 int length;// 当前的表长度 } Seqlist;//以上为定义表结构

void InsertList(Seqlist *L, Datatype x, int i){ //将新结点x插入L所指的顺序表的第i个结点ai的位置上，即插入的合法位置为：0<=i<=L->length int j;if(i < 0 || i > L-> length)Error(“position error”);// 非法位置，退出，if(L->length>=ListSize)Error(“overflow“);

for(j=L->length-1;j >= i;j--)L->data[ j+1]=L->data [ j ];L->data[ i ]=x;L->length++;} 2.9 设顺序表L是一个递增有序表，试写一算法，将x插入L中，并使L仍是一个有序表。

答：因已知顺序表L是递增有序表，所以只要从顺序表终端结点（设为i位置元素）开始向前寻找到第一个小于或等于x的元素位置i后插入该位置即可。在寻找过程中，由于大于x的元素都应放在x之后，所以可边寻找，边后移元素，当找到第一个小于或等于x的元素位置i时，该位置也空出来了。

算法如下：

//顺序表存储结构如题2.7 void InsertIncreaseList(Seqlist *L , Datatype x){ int i;if(L->length>=ListSize)Error(“overflow”);

for(i=L-> length;i>0 && L->data[ i-1 ] > x;i--)L->data[ i ]=L->data[ i ];// 比较并移动元素 L->data[ i ] =x;L-> length++;} 2.13 设 A和B是两个单链表，其表中元素递增有序。试写一算法将A和B归并成一个按元素值递减有序的单链表C，并要求辅助空间为O(1)，请分析算法的时间复杂度。

解：根据已知条件，A和B是两个递增有序表，所以可以先取A表的表头建立空的C表。然后同时扫描A表和B表，将两表中最大的结点从对应表中摘下，并作为开始结点插入C表中。如此反复，直到A表或B表为空。最后将不为空的A表或B表中的结点依次摘下并作为开始结点插入C表中。这时，得到的C表就是由A表和B表归并成的一个按元素值递减有序的单链表C。并且辅助空间为O(1)。

算法如下：

LinkList MergeSort(LinkList A , LinkList B){// 归并两个带头结点的递增有序表为一个带头结点递减有序表 ListNode *pa , *pb , *q , *C;pa=A->next;//pa指向A表开始结点

C=A;C->next=NULL;//取A表的表头建立空的C表 pb=B->next;//pb指向B表开始结点 free(B);//回收B表的头结点空间 while(pa && pb){ if(pb->data <= pa->data){ // 当B中的元素小于等于A中当前元素时，将pa表的开始结点摘下 q=pa;pa=pa->next;} else {// 当B中的元素大于A中当前元素时，将pb表的开始结点摘下 q=pb;pb=pb->next;} q->next=C->next;C->next=q;//将摘下的结点q作为开始结点插入C表 } //若pa表非空，则处理pa表 while(pa){ q=pa;pa=pa->next;q->next=C->next;C->next=q;} //若pb表非空，则处理pb表 while(pb){ q=pb;pa=pb->next;q->next=C->next;C->next=q;} return(C);} 该算法的时间复杂度分析如下：

算法中有三个while 循环，其中第二个和第三个循环只执行一个。每个循环做的工作都是对链表中结点扫描处理。整个算法完成后，A表和B表中的每个结点都被处理了一遍。所以若A表和B表的表长分别是m和n，则该算法的时间复杂度O(m+n)

●练习2.1：写出在线性表中的查找运算算法。

即查找数据元素x在表中的位置，也就是数据元素下标值加1。

例如：若L.data[i]=x,则返回i+1;若不存在，则返回n+1 练习2.2：编写尾插法建立链表的算法。

练习2.3：若是带头指针的单链表，算法又是怎样？

若是两个链表，既知道头结点，又知道尾结点，算法又是怎样？

●练习2：按升序打印带头结点h的单链表中各节点的数据域值，并将打印完的节点从表中删除。

第三章

第三章作业：3.2, 3.3，3.4（2），3.6，3.11 3.2 循环队列的优点是什么? 如何判别它的空和满? 答：循环队列的优点是：它可以克服顺序队列的“假上溢”现象，能够使存储队列的向量空间得到充分的利用。判别循环队列的“空”或“满”不能以头尾指针是否相等来确定，一般是通过以下几种方法：一是另设一布尔变量来区别队列的空和满。二是少用一个元素的空间,每次入队前测试入队后头尾指针是否会重合，如果会重合就认为队列已满。三是设置一计数器记录队列中元素总数，不仅可判别空或满，还可以得到队列中元素的个数。

3.3设长度为n的链队用单循环链表表示，若设头指针，则入队出队操作的时间为何? 若只设尾指针呢? 答：当只设头指针时，出队的时间为1，而入队的时间需要n，因为每次入队均需从头指针开始查找，找到最后一个元素时方可进行入队操作。若只设尾指针，则出入队时间均为1。因为是循环链表，尾指针所指的下一个元素就是头指针所指元素，所以出队时不需要遍历整个队列。3.4 指出下述程序段的功能是什么?(2)SeqStack S1, S2, tmp;

DataType x;

...//假设栈tmp和S2已做过初始化

while(!StackEmpty(&S1))

{

x=Pop(&S1);

Push(&tmp,x);

}

while(!StackEmpty(&tmp))

{

x=Pop(&tmp);

Push(&S1,x);

Push(&S2, x);

}(2)程序段的功能是利用tmp栈将一个非空栈s1的所有元素按原样复制到一个栈s2当中去。

3.6 利用栈的基本操作，写一个将栈S中所有结点均删去的算法void ClearStack(SeqStack *S)，并说明S为何要作为指针参数

解：算法如下

void ClearStack(SeqStack *S)

{ // 删除栈中所有结点

S->Top =-1;//其实只是将栈置空

}

因为要置空的是栈S，如果不用指针来做参数传递，那么函数进行的操作不能对原来的栈产生影响，系统将会在内存中开辟另外的单元来对形参进行函数操作。结果等于什么也没有做。所以想要把函数操作的结果返回给实参的话，就只能用指针来做参数传递了。

3.8 设计算法判断一个算术表达式的圆括号是否正确配对。(提示：对表达式进行扫描，凡遇到‘(’就进栈，遇‘)’就退掉栈顶的‘(’，表达式被扫描完毕，栈应为空。解：

根据提示，可以设计算法如下：

int PairBracket(char *SR)

{//检查表达式SR中括号是否配对

int i;

SeqStack S;//定义一个栈

InitStack(&s);

for(i=0;i

{

if(SR[i]==‘(’)Push(&S, SR[i]);//遇‘(’时进栈

if(SR[i]==‘)’)//遇‘)’

if(!StackEmpty(S))//栈不为空时，将栈顶元素出栈

Pop(&s);

else return 0;//不匹配，返回0

}

if（EmptyStack(&s)）return 1;// 匹配，返回1

else return 0;//不匹配，返回0

} 6.12 若二叉树中各结点的值均不相同，则由二叉树的前序序列和中序序列，或由其后序序列和中序序列均能唯一地确定一棵二叉树，但由前序序列和后序序列却不一定能唯一地确定一棵二叉树。

(1)已知一棵二叉树的前序序列和中序序列分别为ABDGHCEFI和GDHBAECIF，请画出此二叉树。(2)已知一棵二叉树的中序序列和后序序列分别为BDCEAFHG和DECBHGFA，请画出此二叉树。(3)已知一棵二叉树的前序序列和后序序列分别为AB和BA，请画出这两棵不同的二叉树。解：

(1)已知二叉树的前序序列为ABDGHCEFI和中序序列GDHBAECIF，则可以根据前序序列找到根结点为A，由此，通过中序序列可知它的两棵子树包分别含有GDHB和ECIF结点，又由前序序列可知B和C分别为两棵子树的根结点...以此类推可画出所有结点：

○A / ○B ○C / / ○D ○E○F / / ○G ○H ○I

(2)以同样的方法可画出该二叉树：

○A / ○B ○F ○C ○G / ○D ○E ○H

(3)这两棵不同的二叉树为：

○A ○A / ○B ○B 6.21 以二叉链表为存储结构，写一算法交换各结点的左右子树。

答：要交换各结点的左右子树，最方便的办法是用后序遍历算法，每访问一个结点时把两棵子树的指针进行交换，最后一次访问是交换根结点的子树。

void ChangeBinTree(BinTree *T)

{ //交换子树

if(*T)

{ //这里以指针为参数使得交换在实参的结点上进行后序遍历

BinTree temp;

ChangeBinTree(&(*T)->lchild);

ChangeBinTree(&(*T)->rchild);

temp=(*T)->lchild;

(*T)->lchild=(*T)->rchild;

(*T)->rchild=temp;

}

} 9.11试写出二分查找的递归算法。解：

int BinSearch(SeqList R，KeyType K，int low，int high)

{ //在有序表R[low..high]中进行二分查找，成功时返回结点的位置，失败时返回零

int mid； //置当前查找区间上、下界的初值

if(low<=high){ //当前查找区间R[low..high]非空

mid=(low+high)/2；

if(R[mid].key==K)return mid； //查找成功返回

if(R[mid].key>K)

return BinSearch(R，K,low，mid-1)//在R[low..mid-1]中查找

else

return BinSearch(R，K,mid+1，high)； //在R[mid+1..high]中查找

}

return 0； //当low>high时表示查找区间为空，查找失败

} //BinSeareh 10.7.将哨兵放在R[n]中，被排序的记录放在R[0..n-1]中，重写直接插入排序算法。解：

重写的算法如下：

void InsertSort(SeqList R)

{//对顺序表中记录R[0..n-1]按递增序进行插入排序

int i,j;

for(i=n-2;i>=0;i--)//在有序区中依次插入R[n-2]..R[0]

if(R[i].key>R[i+1].key)//若不是这样则R[i]原位不动

{

R[n]=R[i];j=i+1;//R[n]是哨兵

do{ //从左向右在有序区中查找插入位置

R[j-1]=R[j];//将关键字小于R[i].key的记录向右移

j++;

}while(R[j].key

R[j-1]=R[n];//将R[i]插入到正确位置上

}//endif

}//InsertSort.12.1 常见的文件组织方式有哪几种?各有何特点? 文件上的操作有哪几种? 如何评价文件组织的效率? 答：

常用的文件组织方式有：顺序文件、索引文件、散列文件和多关键字文件。

●顺序文件的特点是，它是按记录进入文件的先后顺序存放，其逻辑结构和物理顺序是一致的。

●索引文件的特点是，在主文件之外还另外建立了一张表，由这张表来指明逻辑记录和物理记录之间的一一对应关系。索引文件在存储器上分为两个区：索引区和数据区，前者存放索引表，后者存放主文件。●散列文件是利用散列存储方式组织的，它类似于散列表，即根据文件中关键字的特点，设计一个散列函数和处理冲突的方法，将记录散列到存储设备上，对于散列文件，磁盘上的文件记录通常是成组存放的。

●多关键字文件则包含有多个次关键索引的，不同于前述几种文件，只含有一个主关键字。

文件的操作有两种：检索和维护。

篇3：系统结构课后习题答案

1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？

答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。

1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么?

答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。

1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么?

答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。

1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？

答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作，这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。

1.5依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？

答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。

1.6 如图1-1所示，线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？

答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。

母线

线路

TA1

图1-1 电流互感器选用示意图

1.7 结合电力系统分析课程的知识，说明加快继电保护的动作时间，为什么可以提高电力系统的稳定性？

答：由电力系统分析知识可知，故障发生时发电机输出的电磁功率减小二机械功率基本不变，从而使发电机产生加速的不平衡功率。继电保护的动作时间越快，发电机加速时间越短，功率角摆开幅度就越小，月有利于系统的稳定。

由分析暂态稳定性的等面积理论可知，继电保护的动作速度越快，故障持续的时间就越短，发电机的加速面积就约小，减速面积就越大，发电机失去稳定性的可能性就越小，即稳定性得到了提高。

1.8后备保护的作用是什么？阐述远后备保护和近后备保护的优缺点。

答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。

远后备保护的优点是：保护范围覆盖所有下级电力元件的主保护范围，它能解决远后备保护范围内所有故障元件由任何原因造成的不能切除问题。

远后备保护的缺点是：（1）当多个电源向该电力元件供电时，需要在所有的电源侧的上级元件处配置远后备保护；（2）动作将切除所有上级电源测的断路器，造成事故扩大；（3）在高压电网中难以满足灵敏度的要求。近后备保护的优点是：（1）与主保护安装在同一断路器处，在主保护拒动时近后备保护动作；（2）动作时只能切除主保护要跳开的断路器，不造成事故的扩大；（3）在高压电网中能满足灵敏度的要求。

近后备保护的缺点是：变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用，无法起到“后备”的作用；断路器失灵时无法切除故障，不能起到保护作用。

篇4：系统结构课后习题答案

1.画出16台处理器仿ILLIAC Ⅳ 的模式进行互连的互连结构图，列出PE0分别只经一步、二步和三步传送能将信息传送到的各处理器号。

答：

6台处理器仿ILLIAC Ⅳ 处理单元的互连结构如图所示：

图中第个PU中包含PE、PEM和MLU。

PE0(PU0)经一步可将信息传送至PU1、PU4、PU12、PU15。

PE0(PU0)至少需经二步才能将信息传送至PU2、PU3、PU5、PU8、PU11、PU13、PU14。

PE0(PU0)至少需经三步步才能将信息传送至PU6、PU7、PU9、PU10。

2.编号为0、1、...、15的16个处理器，用单级互连网互连。当互连函数分别为

(1)Cube3(2)PM2+3(3)PM2-0(4)Shuffle(5)Shuffle(Shuffle)

时，第13号处理器各连至哪一个处理器？

解答：

(1)5号处理器

(2)5号处理器

(3)12号处理器

(4)11号处理器

(5)7号处理器

剖析：

由题意知，有16个处理器，即N=16,n=log2(N)=log2(16)=4。

Cube3(13)=Cube3(1101)=0101=5 PM2+3(13)=(13+2^3)mod16=5 PM2-0(13)=(13-2^0)mod16=12 Shuffle(13)=Shuffle(1101)=1011=11

Shuffle(Shuffle)=Shuffle(11)=Shuffle(1011)=0111=7

3.编号分别为0、1、2、...、F的16个处理器之间要求按下列配对通信：(B、1)，（8、2)，（7、D)，（6、C)，(E、4)，(A、0)，（9、3)，（5、F)。试选择所用互连网络类型、控制方式，并画出该互连网络的拓补结构和各级交换开关状态图。

解答：

采用4级立方体网络，级控制。该互连网络的拓补结构和各级交换开关状态图如下图所示：

剖析：

从处理器号的配对传送关系可以转成处理器二进制编号的配对传送关系：

(B,1)(1011,0001)(8,2)(1000,0010)(7,D)(0111,1101)(6,C)(0110,1100)(E,4)(1110,0100)(A,0)(1010,0000)(9,3)(1001,0011)(5,F)(0101,1111)

不难得出其一般规律是：二进制编号为P3P2P1P0的处理器与(￣P3)P2(￣P1)P0的处理器配对交换数据。由于实现的都是交换函数的功能，采用成本最低的级控制多级立方体互联网络就可以实现。

N=16的多级立方体网络，由n=log2(16)=4组成。每一级均使用N/2=8个二功能交换开关。多级网络各级的级号由入端到出端依次为0、1、2、3.第i级的每个交换单元的配对用的是Cubei(P3...Pi...P0)=P3...(￣Pi)...P0函数。根据本题的要求，应当让第1、3级的各交换单元处于“交换”状态，第0、2级的各交换单元处于“直连”状态。

4.画出编号为0、1、...、F共16个处理器之间实现多级立方体互连的互连网络，采用级控制信号为1100(从右至左分别控制第0级至第3级)时，9号处理器连向哪个处理器？解答：

多级立方体互连网络的图和第3题的图基本一致，不同之处在于，第0、1级的开关状态为直连，第2、3级的开关状态为交换。

9号处理器在经过0级和1级交换开关后，连向哪第10个处理器;在经过2级交换开关后，连向第4个处理器;在经过3级交换开关后，连向第9个处理器。

5.对于采用级控制的三级立方体网络，当第i级(0<=i<=2)为直连状态时，不能实现哪些结点之间的通信？为什么？反之，当第i级为交换状态呢？

解答：

当第i级为直连状态时，不能实现入、出两端的处理器二进制编码的编号中，第Pi位取反的处理器之间的连接。例如，第0级为直连状态时，入端号为××0的处理器仅能与出端号为××0的处理器进行数据传送，不能与出端号为××1的处理器进行数据传送。因为交换开关的直连状态被定义为i入连i出，j入连j出，所以，反映出实现互连的入、出端号的二进制码中的Pi位是不能变反的，其它的各位可以不变，也可以变反。

当第i级为交换状态时，不能实现入、出两端的处理器二进制编码的编号中，第Pi位相同的处理器之间的连接。例如，第0级为交换状态时，入端号为××0的处理器仅能与出端号为××1的处理器进行数据传送，不能与出端号为××0的处理器进行数据传送。因为交换开关的直连状态被定义为i入连j出，j入连i出，所以，反映出实现互连的入、出端号的二进制码中的Pi位必须变反，其它的各位可以不变，也可以变反。

6.假定8*8矩阵A=(aij)，顺序存放在存储器的64个单元中，用什么机关报单级互连网络可实现对该矩阵的转置变换？总共需要传送多少步？

解答：

采用单级混洗互连网络可实现对8*8矩阵的转置变换，共需传送3步。

剖析：

8*8矩阵中任一元素aij，它在存储器中所占的位置是i*8+j(即i*2^3+j)。每个元素的行坐标和列坐标均用3位表示，设b5b4b3为行下标的二进制编号，b2b1b0为列下标的二进制编号，经过3次全混洗后，元素下标号b5b4b3b2b1b0就变成了b2b1b0b5b4b3，即行下标的二进制编号改成了b2b1b0，列下标的二进制编号改成了b5b4b3，这样，就实现了矩阵的行列转置。

7.画出0~7号共8个处理器的三级混洗交换网络，在该图上实现将6号处理器数据播送给0~4号，同时将3号处理器数据播送给其余3个处理器时的各有关交换开关的控制状态。

解答：

8个处理器的三级混洗交换网络及其交换开关控制状态设置如下图所示：

8.并行处理机有16个处理器要实现相当于先4组4元交换，然后是2组8元交换，再次是1组16元交换的交换函数功能，请写出此时各处理器之间所实现的互连函数的一般式，画出相应多级网络的拓扑结构图，标出各组交换形状的状态。

解答：

互连函数的一般式为：Cubei(P3P2P1P0)=(￣P3P2￣P1￣P0)。

多级立方体互连网络的拓扑结构图和第3题的图基本一致，不同之处在于，第0、1、3级的开关状态为直连，第2级的开关状态为交换。

9.具有N=2^n个输入端的Omega网络，采用单元控制。

(1)N个输入总共可有多少种不同的排列；

(2)该Omega网络通过一次可以实现的置换可有多少种是不同的;(3)若N=8,计算出一次通过能实现的置换数占全部排列数的百分比。

解答：

(1)N个输入总共可有N!种不同的排列。