2025年大学《智能体育工程》专业题库—— 智能体育装备的耐用性研究.docxVIP

2025年大学《智能体育工程》专业题库——智能体育装备的耐用性研究

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、名词解释（每题3分，共15分）

1.耐用性

2.加速老化测试

3.可靠性

4.故障模式与效应分析（FMEA）

5.预测性维护

二、填空题（每空2分，共20分）

1.影响智能体育装备耐用性的因素主要包括材料科学、______、制造工艺、使用环境和软件固件等方面。

2.常用的智能体育装备环境适应性测试标准包括防水防尘等级测试（如______标准）和湿热测试。

3.评估智能体育装备可靠性的常用指标有平均故障间隔时间（______）和平均修复时间（______）。

4.在智能体育装备的结构设计中，通过增加______或采用冗余设计是提升抗冲击耐用性的有效策略。

5.为了评估某种智能手环电池在连续使用下的容量衰减情况，研究人员通常采用______测试方法。

6.智能体育装备的软件耐用性不仅指程序的稳定性，也包括其______和适应未来升级的能力。

三、简答题（每题5分，共20分）

1.简述温度和湿度环境因素如何影响智能体育装备的耐用性。

2.简述进行智能体育装备跌落测试时需要考虑的关键参数及其意义。

3.简述材料选择对智能体育装备耐用性的重要性，并举例说明。

4.简述“可服务性设计”在提升智能体育装备耐用性方面的作用。

四、论述题（每题10分，共30分）

1.论述影响智能运动手表防水耐用性的关键设计要素和技术措施。

2.详细阐述如何综合运用材料分析、结构测试和软件监控方法来评估一款新型智能运动服的耐用性。

3.结合智能体育装备的特点，论述提升其耐用性设计在用户体验、成本控制和市场竞争力方面的重要性。

五、计算题（共15分）

某智能运动鞋的电池模块经过100小时的寿命测试，共发生3次故障，每次修复时间分别为1小时、0.5小时和2小时。请计算该电池模块的平均故障间隔时间（MTBF）。

试卷答案

一、名词解释

1.耐用性：指智能体育装备在规定的使用条件下和规定的时间内，保持其功能性能稳定、可靠运行、不易损坏、磨损或老化的能力。

**解析思路：*定义需包含核心要素：使用条件、规定时间、功能性能稳定、不易损坏/磨损/老化。

2.加速老化测试：通过人为提高应力水平（如温度、湿度、电压、循环次数等），在短时间内加速材料或产品的老化、磨损或失效过程，以预测其在正常使用条件下的寿命。

**解析思路：*关键在于“人为提高应力”、“短时间内加速”、“预测寿命”，区分于自然老化。

3.可靠性：指产品在规定时间、规定条件下完成规定功能的能力。在智能体育装备中，通常指其稳定运行、持续提供准确数据的能力。

**解析思路：*定义需包含“规定时间、条件、功能”，并结合智能体育装备特点（稳定运行、准确数据）。

4.故障模式与效应分析（FMEA）：一种系统化的活动，旨在识别潜在的故障模式，分析其产生的原因和可能带来的后果，并对其进行风险评估，从而采取预防和改进措施。

**解析思路：*关键在于“系统性活动”、“识别潜在故障模式”、“分析原因、后果、风险”、“预防改进”，这是可靠性工程中的标准方法。

5.预测性维护：利用传感器数据、状态监测和预测模型等技术，预测装备可能发生故障的时间，并在故障发生前安排维护，以提高装备的可靠性和可用性。

**解析思路：*核心在于“利用数据/模型预测故障”、“提前维护”，目标是提高可靠性和可用性。

二、填空题

1.结构设计

**解析思路：*耐用性影响因素的常见分类，除材料外，结构是关键因素之一，影响强度、抗变形、抗冲击等。

2.ISO22810

**解析思路：*国际上广泛用于鞋类和鞋类组件（包括部分运动装备）防水防尘性能测试的标准。

3.MTBF,MTTR

**解析思路：*MTBF（平均故障间隔时间）和MTTR（平均修复时间）是衡量设备可靠性最常用的两个指标。

4.冗余设计

**解析思路：*提升抗冲击或结构强度的一种设计策略，即关键部件有备份，即使一个失效，系统仍能运行或保持基本功能。

5.寿命测试/加速寿命测试

**解析思路：*评估电池容量衰减属于评估寿命，可以通过标准寿命测试或加速寿命测试来实现。

6.可升级性/可维护性

**解析思路：*软件耐用性不仅指运行稳定，还指软件能够适应变化，如通过更新修复问题、增加功能或适应新的操作系统等。

三、简答题

1.简述温度和