化工机械基础试题及答案

一、名词解释（1０分)

1、无力矩理论：在旋转薄壳得受力分析中忽略了弯矩得作用,该情况下得应力状态与承受内

压得薄膜相似，又称薄膜理论。

2、法兰得公称压力：以1６MnR在2００℃时得力学性能为基础,其最大操作压力即为具有

该尺寸法兰得公称压力。

3、泊松比：弹性阶段杆件得横向应变与轴向应变之比得绝对值，称为横向变形系数或泊松

比.就是一无量纲得量,其数值随材料而异，也就是通过试验测定得。

4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化得现象，称同素异构转变。

5、热脆:硫以ＦeS得形态存在于钢中，ＦｅS与Fｅ形成低熔点(9850C）化合物，而钢材得

热加工温度一般在1１500C—１２０００Ｃ以上，当钢材热加工时由于ＦeS化合物得过早熔化而导致工件开裂，称为“热脆”。作图题(共10分)

根据受力图画出剪力图与弯矩图(10分)

三、问答题（共26分）

1、Q２35－A●F代表普通碳素钢（钢种），其中Q为屈服强度得头一个拼音字母,２35为屈服强度值,A表示质量等级，Ｆ表示沸腾钢；０Ｃr18Ni9代表铬镍不锈钢(钢种)，18 表示含铬18%，９表示含镍９％;ＺＬ7代表铸铝（钢种）；H8０代表黄铜（钢种）,8０表示平均含铜80％.(５分）

2.埋弧自动焊得优缺点就是什么?不锈钢焊接采用何种方法及其特点就是什么？（5分)

埋弧自动焊得优点：１)生产效率高；2)焊缝质量高；3)劳动条件好

缺点:不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备与装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范.

不锈钢焊接可采用氩弧焊，用氩气为保护介质，就是惰性气体,既不与金属起化学反应也不溶于液态金属,可避免焊接缺陷，获得高质量得焊缝.

３．什么就是外压容器得失稳？简述外压容器侧向失稳得形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器得类型？（8分）

容器强度足够,却突然失去原有得形状,筒壁被压瘪或发生褶皱,筒壁得圆环截面一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳.其实质就是容器筒壁内得应力状态有单纯得压应力平衡跃变为主要受弯曲应力得新平衡.

侧向失稳时壳体断面由原来得圆形被压瘪而呈现波形，产生得波形数n=2时,为长圆筒;n ＞2时，为短圆筒;如只发生强度破坏，无失稳则为刚性筒.

4、下列容器属一、二、三类容器得哪一类？(8分)

（1） 直径为２000m ｍ，设计压力为１０Ｍp ａ得废热锅炉

（2） 设计压力为0、６Mpa 得氟化氢气体储罐

（3） 设计压力为1、０Ｍpa 得搪玻璃压力容器

（4） p 为4Mpa 得剧毒介质容器

（1） 为三类容器；（2)为二类容器;(3)为二类容器;（4）为三类容器.

四、计算题（共5４分）ﻩ

1、 一个低合金钢内压反应釜，内径,工作压力（装有安全阀)，工作温度,釜体采用单面手

工电弧焊(有垫板）,全部无损探伤，内部介质有轻微腐蚀性，试设计反应釜筒体壁厚,并校核水压试验强度。（

，)(1０分） 表 钢板负偏差C l (ｍm ）

钢板厚度

６～7 8~2５ ２6～３0 3２～34 3６~40 4２~５0 5２～６0 负偏差 0、6 0、８ 0、9 1 1、1 1、2 1、3 解:设壁厚，,

[]mm C p pD t i d 97.98.105

.129.01442100005.122=+⨯-⨯⨯⨯⨯=+-=ϕσδ 圆整为规格钢板，取厚。

水压试验校核：()()MPa D p e e i T T 5.1902

.822.8100014417005.1225.12=⨯+⨯⨯⨯=+=δδσ ，,所以水压试验时强度足够。

2、 低碳钢外压圆筒，外径,测量壁厚为，内部介质无腐蚀性,钢板负偏差,筒体长,两侧为椭圆

封头，凸面高度,求该筒体得许用外压。(弹性模量为）(６分)

解： 属短圆筒,

，

3、 截面直杆如图,已知：,,，,求出各截面得轴力，画

出轴力图，并求杆得总伸长。（1０分)

解：

４、已知,梁得直径为5０ｍm,,，，求危险横截面上最大正应力,并求悬臂梁得挠曲线方程与自由端得挠度与转角.(12分）

解:

，积分：,

边界条件：时,,解得:

悬臂梁得挠曲线方程为:， （）

())1.0(1052.6)2

(232-⨯-=--=---=-x a x EJ Ma EJ Ma a x a EJ M f Z Z Z ， 自由端得转角：

自由端得挠度：

5、如图所示,扭矩,轴向力,作用在直径得钢轴上若,求圆轴外圆周得危险点A 处(1)主应力得大

小；（2）主平面位置；(３）最大剪应力;（4)分别用第三、第四强度理论计算该点得相当应力.(12分)

解:，

因为,，所以

ﻩﻩ()()()[][]σσσσσσσσ≤=-+-+-=MPa 1.1502

12132322214 6、一设备法兰得操作温度为280０C ，工作压力为０、４MPa ，当材料为Ｑ235－A 与1５Mn

ＶR 时应分别按何种公称压力级别确定法兰得几何尺寸。(4分）

解：Q ２35－A 应按公称压力1、0MPa 级别确定法兰得几何尺寸。

15ＭnVＲ应按公称压力0、6MPａ级别确定法兰得几何尺寸。

选择题

1、材料得刚度条件就是指构件抵抗（Ｂ)得能力。

A.破坏B．变形C。稳定性D。韧性

2、一梁截面上剪力左上右下，弯矩左顺右逆,描述正确得就是( A )。

A．剪力弯矩均为正B．剪力弯矩均为负

Ｃ。剪力为正弯矩为负D。剪力为负弯矩为正

3、内压容器封头直边得作用就是（ B ）。

A.制造加工容易Ｂ．防止热应力与边缘应力叠加

C。局部加强D。节约材料

4、构件得强度、刚度与稳定性（C )

A。只与材料得力学性质有关; B．只与构件得形状尺寸有关；

C。与Ａ与Ｂ都有关； D.与A与B都无关.

5、为保证整个机器设备在外力作用下安全可靠地工作,它们得每个构件必须满足三个基本条

件，即要有足够得( C )

A.强度、刚度、塑性B、塑性、韧性、稳定性

C。强度、刚度、稳定性D、塑性、韧性、强度

6、下述类型设备中，承压性能最好得就是（A )。

A．球形容器B。圆筒形容器 C.方形容器Ｄ.椭圆形容器

7、平面一般力系得平衡条件为（ B )

A． B.

Ｃ. D.

8、受外压得圆筒壳体其破坏形式为失稳得就是（ C ）

Ａ。长圆筒、刚性圆筒 B.短圆筒、刚性圆筒

C．长圆筒、短圆筒 D.长圆筒、短圆筒、刚性圆筒

9、单元体上得主平面就是指（ A )