化工机械基础试题及答案
化工机械基础试题及答案
一、名词解释(10分)1、无力矩理论:在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用,该情况下的应力状态与承受内压的薄膜相似,又称薄膜理论。
2、法兰的公称压力:以16MnR 在200℃时的力学性能为基础,其最大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。
3、泊松比:弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值,称为横向变形系数或泊松比。
就是一无量纲的量,其数值随材料而异,也就是通过试验测定的。
εεν'= 4、同素异构转变:在固态下晶体构造随温度发生变化的现象,称同素异构转变。
5、热脆:硫以FeS 的形态存在于钢中,FeS 与Fe 形成低熔点(9850C)化合物,而钢材的热加工温度一般在11500C-12000C 以上,当钢材热加工时由于FeS 化合物的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 屈服强度的头一个拼音字母 ,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.埋弧自动焊的优缺点就是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点就是什么？(5分) 埋弧自动焊的优点: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,获得高质量的焊缝。
3.什么就是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型？(8分)容器强度足够,却突然失去原有的形状,筒壁被压瘪或发生褶皱,筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形,这种现象称为弹性失稳。
化工机械基础试题库及答案解析
化工机械基础试题库及答案解析一、单选题1. 下列关于化工设备材料选择的描述，错误的是：A. 根据介质的腐蚀性选择材料B. 根据设备的工作温度选择材料C. 根据设备的工作压力选择材料D. 根据设备的美观性选择材料答案：D2. 化工设备中，承受压力的部件通常称为：A. 壳体B. 封头C. 法兰D. 垫片答案：B3. 化工设备设计时，需要考虑的因素不包括：A. 设备的强度B. 设备的刚度C. 设备的重量D. 设备的颜色答案：D二、多选题1. 化工设备常见的腐蚀类型包括：A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 生物腐蚀答案：A、B、D2. 下列哪些因素会影响化工设备的使用寿命：A. 材料的耐腐蚀性B. 设备的维护保养C. 操作人员的技术水平D. 设备的制造工艺答案：A、B、C、D三、判断题1. 化工设备的设计必须满足工艺要求和安全要求。
（对）2. 化工设备的设计可以不考虑环境因素。
（错）3. 化工设备的材料选择应优先考虑成本。
（错）四、简答题1. 简述化工设备设计中的压力容器设计要点。
答案：压力容器设计要点包括：确定容器的工作压力和工作温度；选择合适的材料；确保容器的结构强度和刚度；考虑腐蚀和磨损的影响；进行必要的热应力分析；确保容器的密封性能；考虑操作和维护的便利性。
2. 描述化工设备中常见的密封方式及其适用场合。
答案：常见的密封方式包括：填料密封，适用于低速、低压力的场合；机械密封，适用于高速、高压力的场合；软密封，适用于腐蚀性介质和有毒介质的密封；硬密封，适用于高温、高压的场合。
五、计算题1. 已知某化工设备的设计压力为1.0MPa，设计温度为200℃，材料的许用应力为150MPa，求该设备的最小壁厚。
答案：根据公式t = (P * D) / (2 * σ)，其中P为设计压力，D为设备直径，σ为材料的许用应力，可计算出设备的最小壁厚。
2. 设计一个化工设备，其容积为5立方米，工作压力为0.5MPa，工作温度为100℃，材料为碳钢，求该设备的设计壁厚。
化工机械基础试题及答案
一、 名词解释（10分）1、无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受内压的薄膜相似，又称薄膜理论。
2、法兰的公称压力：以16MnR 在200℃时的力学性能为基础，其最大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。
3、泊松比：弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值，称为横向变形系数或泊松比。
是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测定的。
εεν'=为 屈18 表80 表n>2（2） 设计压力为0.6Mpa 的氟化氢气体储罐（3） 设计压力为1.0Mpa 的搪玻璃压力容器（4） p 为4Mpa 的剧毒介质容器（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）1、一个低合金钢内压反应釜，内径mm D i 1000=，工作压力MPa 0.2（装有安全阀），工作温度C 0300，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。
（[]MPa t 144=σ[]MPa 170=σ MPa s 345=σ，()s ee i T T D p ϕσδδσ9.02≤+=）（10分）解：设壁厚mm 11，mm C 8.01=，mm C 12=圆整为规格钢板，取mm n 10=δ厚。
2C 1=（弹33A =画出轴力图，并求杆的总伸长。
（10分）解：4、已知GPa E 200=，梁的直径为50mm ，m kN M .2=，m a 2.0=，m L 3.0=，求危险横截面上最大正应力，并求悬臂梁的挠曲线方程和自由端的挠度和转角。
（12分）解：M f EJ Z -=''，积分：D Mx f EJ Z +-='，F Dx Mx f EJ Z ++-=221 边界条件：0=x 时，0,0='=f f ，解得：0,0==D F 悬臂梁的挠曲线方程为：2221063.12x x EJ M f Z-⨯-=-=, （a x ≤≤0） ())1.0(1052.6)2(232-⨯-=--=---=-x a x EJ Ma EJ Ma a x a EJ M f Z Z Z , l x a ≤≤Ma 3-5[]σ6何种公称压力级别确定法兰的几何尺寸。
化工设备机械基础试卷附答案
题1图 题5图一、填空题（共4小题，每空1分，共计10分）1．一阶梯杆如图所示，AB 段横截面面积为：A 1=100mm 2，BC 段横截面面积为A 2=180mm 2，则AB 段杆横截面上的正应力为 80 Mpa ，BC 段杆横截面上的正应力为 83.3 Mpa 。
2．当圆截面梁的直径增加一倍时，梁的强度是原梁的 8 倍。
3．低碳钢拉伸过程中可分为 弹性阶段 、 屈服阶段 、 强化阶段 和局部变形阶段。
4．边缘应力的特性主要为 局部性 、 自限性 。
5．如图所示回转薄壳，中心线为回转轴，A 点的第一曲率半径是 R ，第二曲率半径是R+a/sin θ（或AK 2） 。
二、选择题（共10小题，每题2分，共计20分） 1．直杆受扭转力偶作用，如图1所示，在截面1-1和2-2处的扭矩为（ B ）。
A ．T 1 =25 m kN ⋅；T 2 =5m kN ⋅； Ｂ．T 1 =25m kN ⋅；T 2 =－5m kN ⋅；Ｃ．T 1 =35m kN ⋅；T 2 =－5m kN ⋅； Ｄ．T 1 =－25m kN ⋅；T 2 =5m kN ⋅。
2．简支梁受集中力偶Mo 作用，如图2所示。
以下结论错误的是（ C ）。
A. b =0时， 弯矩图为三角形；B. a =0时，弯矩图为三角形；C. 无论C 在何处，最大弯矩必为Mo ； D ．无论C 在何处，最大弯矩总在C 处。
3．截面上内力的大小：（ C ）。
A ．与截面的尺寸和形状有关；B ．与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关；C ．与截面的尺寸和形状无关； Ｄ．与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。
4．下列常用压力容器封头，根据受力情况，从好到差依次排列次序为（ B ）。
A ．椭圆形、半球形、碟形、锥形、平盖；B ．半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖；C ．半球形、碟形、椭圆形、、锥形、平盖D ．碟形、半球形、椭圆形、、锥形、平盖5． 对于铁基合金，其屈服点随着温度的升高而（ C ）。
《化工机械设计基础》复习题与解答.doc
《化工机械设计基础》习题与解答一、选择题1.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，B死点位置。
（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为2.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，C死点位置。
（A）曲柄与连杆共线时（B）摇杆与连杆共线时（C）不存在3.为保证四杆机构良好的机械性能，旦不应小于最小许用值。
（A）压力角；（B）传动角（C）极位夹角4 •平面四杆机构无急回特性时的行程速比系数（A）K>1 （B） K<1 （C） K=15.在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm, b= 150mm, c= 120mm,则d杆长度为B。
（A）< 110mm （B） 110mm<d< 190mm （C） >190mm6.凸轮机构中的压力角是指A间的夹角。
（A）凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向（B）i n i轮上接触点的法线与该点线速度（C）凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向7.旦决定了从动杆的运动规律。
（A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状8.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心至向径。
（A）理论轮廓线上的最大（B）实际轮廓线上的最大（C）理论轮廓线上的最小（D）实际轮廓线上的最小9.在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，丄死点位置。
（A）有一个（B）没有（C）有两个（D）有三个10.对于较链四杆机构，当满足杆长Z和的条件时，若取_Q_为机架，将得到双川I柄机构。
（A）最长杆（B）与最短杆相邻的构件（C）最短杆（D）与最短杆相对的构件11•曲柄摇杆机构屮，曲柄为主动件，则传动角是_旦_。
（A）摇杆两个极限位置之间的夹角（B）连杆与摇杆之间所夹锐角（C）连杆与曲柄之间所夹锐角（D）摇杆与机架之间所夹锐角12.普通平键联接传递动力是靠旦。
（A）两侧面的摩擦力（B）两侧面的挤压力（C）上下面的挤压力（D）上下面的摩擦力13.设计键联接的几项主耍内容是：（a）按轮毂长度选择键的长度；（b）按要求选择键类型；（c）按内径选择键的剖面尺寸；（d）进行必要强度校核。
化工设备机械基础试题库(附参考答案)
化工设备机械基础试题库（附参考答案）一、单选题（共10题，每题1分，共10分）1、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1Omnb钢板负偏差0.3mm,其筒体名义厚度6n=（）mmA、11B、9.8C、10D、9.5正确答案：C2、填料塔中安装在填料层的底部,作用是防止填料穿过其而落下、支承操作时填料层的重量、保证足够的开孔率、使气液两相能自由通过的是（）A、填料的支承装置B、填料C、液体分布器D、填料限位器正确答案：A3、设计一容器，若工作压力为2MPa,若容器顶部装有爆破片，则其计算压力PC=（）MPaoA、2.30B、3.00C、3.25D、3.50正确答案：D4、一内压容器，计算压力为0.85MPa,设计温度为50℃；圆筒内径Di=1200mm,对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，并进行局部无损检测；工作介质无毒性，非易燃，但对碳素钢、低合金钢有轻微腐蚀，腐蚀速率K≤0.1mm∕a,设计寿命B=20年。
采用Q235-C作为圆筒材料，钢板厚度为3"16mm时，Q235-C的[o]t=120MPa,查GB/T3274,钢板为7.5~25mm时∖C1=0.8mmo则设计厚度为（）mm。
（注:计算结果小数点后保留两位）A、5.02B、7.02C、5.20D、6.205、有关TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》适用的压力说法正确的是：（）A、工作压力大于IMPaB、工作压力大于等于IMPaC、工作压力大于等于0.IMPaD、工作压力大于0.01MPa正确答案：C6、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1.0mm,钢板负偏差0.3mm,其筒体有效厚度δ=（）mmeA、9.8B、10C、9.5D、8.7正确答案：D7、直径较大的板式塔,为便于制造、安装、检修，可将塔盘板分成数块,通过（）送入塔内，装在焊于塔体内壁的塔盘支承件上。
A、接管B、检查孔C、手孔D、人孔正确答案：D8、填料塔中将液相加料及回流液均匀地分布到填料表面的是（）A、填料限位器B、填料的支承装置C、填料D、液体分布器正确答案：D9、常见的管壳式换热器和板式换热器属于以下哪种类型的换热器：（）A、直接接触式换热器B、间壁式换热器C、中间载热体式换热器D、蓄热式换热器10、球壳的中径D为60Omnb壁厚为8ι≡ι其第一曲率半径为（）mm°A、296B、300C、304D、8正确答案：B二、判断题（共90题，每题1分，共90分）1、浮头式换热器中两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。
化工机械基础试题及答案
一. 名词解释（10分）1、 无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受 内压的薄膜相似，又称薄膜理论。
2、 法兰的公称压力：以16MnR 在200C 时的力学性能为基础，英最大操作压力即为具有该 尺寸法兰的公称压力。
3、 泊松比：弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值，称为横向变形系数或泊松比。
是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测泄的。
V =-S4、 同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，称同素异构转变。
5、 热脆：硫以FeS 的形态存在于钢中，FeS 和F 已形成低熔点（985°C ）化合物，而钢材的热加工温度一般在1150°C-1200°C 以上，当钢材热加工时由于FeS 化合物的过早熔化而导 致工件开裂，称为“热脆S 二. 作图题（共10分）根据受力图画出剪力图和弯矩图（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 为屈服强度的头一个拼音字母，235 为屈服强度值，A 表示质量等级，F 表示 沸腾钢：0Crl8Ni9代表 铭繰不锈钢（钢 种）,18表示 含珞18% , 9表示 含線9% : ZL7代表 铸铝 （钢种）：H80代表＜ 铜（钢种），80表示平均含铜80% 「 （5分）qa 2qI I Illi Ml2.埋弧自动焊的优缺点是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么？（5分）埋弧自动焊的优点：1）生产效率髙；2）焊缝质量高；3）劳动条件好缺点：不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备和装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范。
不锈钢焊接可采用氮弧焊，用氮气为保护介质，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，获得高质量的焊缝。
3.什么是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型？（8分）容器强度足够，却突然失去原有的形状，筒壁被压瘪或发生褶皱，筒壁的圆环截而一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳。
化工设备机械基础复习及答案
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21、化工设备的密封性是一个十分＿重要＿的问题。 22、化工设备的耐久性是根据所要求的＿使用＿年限来决定。 23、发生边缘弯曲的原因是由于＿薄膜＿变形不连续。 24、当 q/b=＿2＿时为标准型椭圆形封头。 25、圆柱壳体的环向应力为σθ=PD/2δ 26、球形壳体的环向应力为σθ=PD/4δ 27、δd 是圆筒的＿设计＿厚度。 28、δ是圆筒的＿计算＿厚度。 29、有效厚度δe=＿δ+△＿ 30、凸形封头包括半球形封头＿椭圆形＿封头、碟形封头、球冠形封头四种。 31、碟形封头由以 Ri 为半径的球面，以 r 为半径的＿过度弧＿高度为 h0 的直边三局部组成。 32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较，其＿受力＿情况较差。 33、球冠形封头在多数情况下用作容器中两独立受压室的＿中间＿封头。 34、刚性圆筒，由于它的厚径比δe/D0 较大，而长径比 L/D0＿较小＿，所以一般不存在因 失稳破坏的问题。 35、加强圈应有＿足够＿的刚性，通常采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢组成。 36、卧式容器的支座有＿鞍座＿圈座和支腿三种。 37、立式容器有耳式支座、＿支承式支座＿腿式支座和裙式支座四种。 38、法兰按其整体性程度可分为松式法兰、＿整体＿法兰和任意式法兰三种。 39、国家标准中的手孔的公称直径有＿DN150＿和 DN250 两种。 40、平带一般由数层帆布＿粘合＿而成并用接头连接成环形带。 41、V 带的横截面为＿等腰梯形＿，其工作面是与轮槽相接触的两侧面。
化工设备机械基础习题及答案
化工设备机械基础习题及答案1. 机械基础习题1.1 简答题1.请简要描述机械的定义和作用。
2.什么是机械运动及其分类？3.机械工作过程中，为什么需要进行润滑？4.机械设备中常见的噪音是如何产生的？如何进行噪音控制？5.请简要介绍机械底盘的作用和构造。
6.什么是机械传动？请列举常见的机械传动方式。
7.请解释机械冷却的原理及常见的冷却方式。
1.2 计算题1.一个轴承的额定载荷为10 kN，轴承使用寿命为5000小时。
若该轴承在运行时的实际载荷为6 kN，求该轴承的计算寿命。
2.一台风机的输出功率为25 kW，风机的效率为80%，求该风机的输入功率。
3.一台离心压缩机的进气压力为0.1 MPa，进气温度为20℃，压缩比为4，求压缩机的排气温度。
4.一台柴油发动机的缸数为6，每缸的工作容积为400 mL，该发动机的压缩比为15，求该发动机的总工作容积。
5.一台减速器的输入转速为1500 rpm，输出转速为300 rpm，求减速器的传动比。
2. 机械基础答案2.1 简答题答案1.机械是一种能够将输入的能量转化为某种有用的效果或工作的装置。
它在工业生产中起到了非常重要的作用，用于完成各种生产工序，提高生产效率。
2.机械运动是指物体在空间中相对位置的变化。
根据轨迹的形状和运动规律的不同，机械运动可以分为直线运动、旋转运动、往复运动等几种类型。
3.在机械工作过程中，由于各零部件之间的摩擦、磨损，以及高速运动时的振动等因素，需要进行润滑来减少摩擦、降低磨损、降低噪音和冷却零部件。
4.机械设备中的噪音主要来自于机械零部件的振动和运动产生的声音。
噪音可以通过加装吸音材料、减少噪音源和隔音等措施来进行控制。
5.机械底盘是机械设备的一个重要组成部分，它起到了支撑、固定和保护机械设备的作用。
机械底盘一般由底座、支撑脚、固定螺栓等部件组成。
6.机械传动是指将动力源的动力通过传动装置传递到被驱动装置的过程。
常见的机械传动方式包括齿轮传动、链条传动、带传动等。
化工设备机械基础试题含答案
一、填空题（共4小题，每空1分，共计10分） 1．已知杆件作用力如图示，F1=8kN ，F2=20kN ，F3=8kN ，F4=4kN ，则AC 段轴力为 8 kN ，CD 段轴力为 -12 kN ，DB 段轴力为 -4 kN 。
2．提高梁抗弯强度的主要措施有（1） 合理安排梁的受力情况；（2） 选用合理截面 ；（3） 采用变截面梁 。
3．长圆筒失稳后出现 2个 波，短圆筒失稳后出现 3个及以上 的波数。
4．开孔补强的设计原则是 等面积补强法 的设计原则和 塑性失效补强 的设计原则。
二、选择题（共10小题，每题2分，共计20分）1．左端固定的圆截面直杆受扭转力偶作用，如图1所示，杆中的最大扭矩|T max |为（ B ）m kN ⋅。
A ．6B ． 7C ．8D ．92．简支梁受集中力作用，如图2所示，以下结论中（ C ）是错误的。
A ．AC 段，剪力表达式为 ()L Fb x Q = Ｂ．AC 段,弯矩表达式为x LFb x M =)(； Ｃ．CB 段，剪力表达式为 ()LFa x Q = Ｄ．CB 段,弯矩表达式为)()(x L L Fa x M -=3．铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？（ D ）A ．切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45º方向；B ．切应力造成，破坏断面在横截面；C ．正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45º方向；D ．正应力造成，破坏断面在横截面。
4．工作压力为10Mpa ，容积为2m 3的乙烯贮罐属于（ C ）。
A ．Ⅰ类容器B ．Ⅱ类容器C ．Ⅲ类容器D ．不上类5．最终在图纸上标注的厚度为（ A ）。
A ．名义厚度B ．计算厚度C ．设计厚度D ．毛坯厚度6．目前国内外广泛采用的中低压容器封头是（ D ）。
A ．锥形B ．蝶形C ．半球形D ．椭圆形7．对于存储有毒介质的法兰密封面型式，一般不选用（ A ）。
化工设备机械基础试卷附答案
化工设备机械基础试卷附答案1.一阶梯杆的AB段横截面面积为100mm2，BC段横截面面积为180mm2.则AB段杆横截面上的正应力为80MPa，BC 段杆横截面上的正应力为83.3MPa。
2.当圆截面梁的直径增加一倍时，梁的强度将增加8倍。
3.低碳钢拉伸过程可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段。
4.边缘应力的特性主要表现为局部性和自限性。
5.在回转薄壳中心线为回转轴的情况下，点A的第一曲率半径为R，第二曲率半径为R+a/sinθ（或AK2）。
二、选择题1.直杆受扭转力偶作用，如图1所示，在截面1-1和2-2处的扭矩为T1=25kN·m，T2=－5kN·m。
2.简支梁受集中力偶Mo作用，如图2所示。
以下结论错误的是：无论C在何处，最大弯矩必为Mo。
3.截面上内力的大小与截面的尺寸和形状无关。
4.常用压力封头的受力情况从好到差依次排列为：半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖。
5.对于铁基合金，其屈服点随着温度的升高而降低。
6.当焊接接头结构形式一定时，焊接接头系数随着检测比率的增加而增大。
7.工程上把δ/Di＞0.1的圆筒称为厚壁圆筒。
8.不属于立式的支座是：支撑环和支撑脚。
题目：计算杆件变形、设计传动轴直径、讨论外伸梁的放置方式解题过程：1.计算杆件变形给定参数：长度l=0.1m，弹性模量E=200GPa，截面积A=300mm²，轴力FAB35kN，FBC27kN，FCD27kN。
首先画出轴力图，然后根据杆件的受力情况，分别计算出各段的轴力大小。
接下来，计算杆件的总变形，公式为Δl=Δl ABΔlBCΔlCD其中ΔlABΔlBCΔlCD分别代表各段的变形量。
最后，代入公式计算即可得到杆件的变形量，约为0.032mm。
2.设计传动轴直径给定参数：n=300r/min，输入力矩MC955N·m，输出力矩MA159.2N·m，MB318.3N·m，MD477.5N·m，材料G=80GPa，[]=40MPa，[]=1/m。
化工设备机械基础试题含答案
一、填空题（共4小题，每空1分，共计10分）1．已知杆件作用力如图示，F1=8kN ，F2=20kN ，F3=8kN ，F4=4kN ，则AC 段轴力为 8 kN ，CD 段轴力为 -12 kN ，DB 段轴力为 -4 kN 。
2．提高梁抗弯强度的主要措施有（1） 合理安排梁的受力情况；（2） 选用合理截面 ；（3） 采用变截面梁 。
3．长圆筒失稳后出现 2个 波，短圆筒失稳后出现 3个及以上 的波数。
4．开孔补强的设计原则是 等面积补强法 的设计原则和 塑性失效补强 的设计原则。
二、选择题（共10小题，每题2分，共计20分）1．左端固定的圆截面直杆受扭转力偶作用，如图1所示，杆中的最大扭矩|T max |为（ B ）m kN ⋅。
A ．6 B ． 7 C ．8 D ．92．简支梁受集中力作用，如图2所示，以下结论中（ C ）是错误的。
A ．AC 段，剪力表达式为 ()L Fbx Q =Ｂ．AC 段,弯矩表达式为x LFb x M =)(； Ｃ．CB 段，剪力表达式为 ()L Fa x Q = Ｄ．CB 段,弯矩表达式为)()(x L L Fa x M -=3．铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？（ D ） A ．切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45º方向； B ．切应力造成，破坏断面在横截面；C ．正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45º方向；D ．正应力造成，破坏断面在横截面。
4．工作压力为10Mpa ，容积为2m 3的乙烯贮罐属于（ C ）。
A ．Ⅰ类容器B ．Ⅱ类容器C ．Ⅲ类容器D ．不上类 5．最终在图纸上标注的厚度为（ A ）。
A ．名义厚度B ．计算厚度C ．设计厚度D ．毛坯厚度 6．目前国内外广泛采用的中低压容器封头是（ D ）。
A ．锥形B ．蝶形C ．半球形D ．椭圆形 7．对于存储有毒介质的法兰密封面型式，一般不选用（ A ）。
化工机械基础试题及答案
化工机械基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 化工机械中，下列哪个部件不属于传动装置？A. 齿轮B. 轴承C. 联轴器D. 皮带轮答案：B2. 压力容器的设计压力应不低于工作压力的多少倍？A. 1.05B. 1.1C. 1.15D. 1.2答案：B3. 化工设备中，哪种类型的密封适用于高速旋转的轴？A. 填料密封B. 机械密封C. 迷宫密封D. 浮环密封答案：B4. 在化工生产中，下列哪种材料不适合用于制造反应器？A. 不锈钢B. 碳钢C. 聚四氟乙烯D. 铜合金5. 化工设备中，下列哪个部件不是用来承受压力的？A. 壳体B. 封头C. 法兰D. 吊耳答案：D6. 化工机械中，哪种类型的泵适用于输送高粘度流体？A. 离心泵B. 往复泵C. 齿轮泵D. 螺杆泵答案：D7. 化工设备中，下列哪种焊接方法适用于薄壁容器？A. 电弧焊B. 气焊C. 激光焊D. 电子束焊答案：C8. 化工机械中，下列哪个部件不是用来承受温度变化的？A. 膨胀节B. 热交换器C. 压力表D. 温度计答案：D9. 在化工生产中，下列哪种阀门适用于调节流量？B. 闸阀C. 蝶阀D. 止回阀答案：A10. 化工设备中，下列哪种材料不适合用于制造高压容器？A. 低合金钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 钛合金答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 化工机械中，下列哪些部件属于传动装置？A. 齿轮B. 轴承C. 联轴器D. 皮带轮答案：A、C、D2. 化工设备中，下列哪些材料适合用于制造高压容器？A. 低合金钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 钛合金答案：A、B、D3. 在化工生产中，下列哪些泵适用于输送腐蚀性流体？A. 离心泵B. 往复泵D. 螺杆泵答案：A、B、D4. 化工设备中，下列哪些焊接方法适用于厚壁容器？A. 电弧焊B. 气焊C. 激光焊D. 电子束焊答案：A、D5. 化工机械中，下列哪些部件是用来承受压力的？A. 壳体B. 封头C. 法兰D. 吊耳答案：A、B、C三、判断题（每题2分，共20分）1. 化工机械中，轴承是用来承受压力的部件。
化工设备机械基础习题(含答案)
1. 图示结构，AB 杆为5号槽钢，许用应力[]MPa 1601=σ，BC 杆为2=bh的矩形截面长杆， 截面尺寸mm h 100=，许用应力[]MPa 82=σ已知：承受的载荷KNP 128=。
（1）校核结构的强度。
（2）若要求两杆的应力都达到各自的许用应力， 两杆的截面尺寸应取多大？1.解：（1）求两杆的轴力03060=+Cos S Cos S BC AB 代入数值得KNS AB 85.110=03060=--P Sin S Sin S BC BCKN S BC 64-=（与假设方向相反）（2）校核强度 AB 杆：[]1231601093.61085.110σσ==⨯⨯==MPa A S AB AB ABAB 杆即可选用5号槽钢BC 杆：[]238.12501001064σσ>=⨯⨯==MPa A S BC BC BC强度不够 重新选截面：[]2322800081064mm S A BC=⨯=≥σ80002=⨯b b mm b 25.63= mm h 5.126=尺寸为2. 圆孔拉刀的柄用销板和拉床拉头联接，最大拉销力P=136KN ，尺寸：d=50㎜，t=12㎜，a=20㎜，b=60㎜。
销板的许用剪应力[τ]=120Mpa ，许用挤压应力[σjy ]=260Mpa ， 试校核销板的强度。
2.解：（1）剪切强度M P a bt PA Q 4.94126021013623=⨯⨯⨯===τ＜[]τ（2）挤压强度[]jy jyjyMPa dt P σσ 7.2261250101363=⨯⨯==所以销板的强度足够。
3. 图示一起重机及行车梁，梁由两根工字钢组成，起重机自重KNG 50=，起重量KN P 10=，若[]MPa 160=σ，[]MPa 100=τ，试选定工字钢的型号。
3.解：（1）确定起重机的两个轮子作用给梁的载荷F C 和F D 由起重机的受力平衡关系可求得：0=∑CM052=--G P F DKN F D 50250105=+⨯=KNF C 105060=-=（2）确定梁内的最大弯矩M max由于起重机在梁上行走，作用在梁上的是两个移动的集中载荷。
(完整版)化工设备机械基础习题及答案
1. 化工厂安装塔设备时，分段起吊塔体如图所示。
设起吊重量G=10KN，求钢绳AB、BC及BD的受力大小。
设BC、BD与水平夹角为60℃。
2. 桅杆式起重机由桅杆D、起重杆AB和钢丝BC用铰链A连接而组成。
P＝20KN，试求BC绳的拉力与铰链A的反力(AB杆重不计)。
3. 起吊设备时为避免碰到栏杆，施一水平力P，设备重G=30KN，求水平力P及绳子拉力T。
4. 悬臂式壁架支承设备重P(KN)，壁架自重不计，求固定端的反力。
5. 化工厂的塔设备，塔旁悬挂一侧塔。
设沿塔高受风压q(N／m)，塔高H(m)，侧塔与主塔中心相距为e(m)，主塔重P1(KN)，侧塔重P2(KN)。
试求地面基础处的支座反力。
6. 梯子由AB与AC两部分在A处用铰链联结而成，下部用水平软绳连接如图放在光滑面上。
在AC上作用有一垂直力P。
如不计梯子自重，当P＝600N，α=75℃，h=3m，a＝2m时，求绳的拉力的大小。
.7 试用截面法求各杆件所标出的横截面上的内力和应力。
杆的横截面面积A为250mm2，P=10KN。
8. 一根直径d=3mm，长L=3m的圆截面杆，承受轴向拉力P=30KN，其伸长为ΔL=2.2mm。
试求此杆横截面上的应力与此材料的弹性模量E。
参考答案9. 一根钢杆，其弹性模量E=2.1×105MPa，比例极限σp=210MPa；在轴向拉力P作用下，纵向线应变ε=0.001。
求此时杆横截面上的正应力。
如果加大拉力P，使杆件的纵向线应变增加到ε=0.01，问此时杆横截面上的正应力能否由虎克定律确定，为什么？10. 两块Q235-A钢板用E4301焊条对焊起来作为拉杆，b=60mm，δ=10mm。
已知钢板的许用应力[σ]=160MPa，对接焊缝许用应力[σ]＝128MPa，拉力P=60KN。
试校核其强度。
11. 已知反应釜端盖上受气体内压力及垫圈上压紧力的合力为400KN，其法兰联接选用Q235-A钢制M24的螺栓，螺栓的许用应力[σ]=54MPa，由螺纹标准查出M24螺栓的根径d=20.7mm，试计算需要多少个螺栓(螺栓是沿圆周均匀分布，螺栓数应取4的倍数)。
化工机械基础试卷及答案.doc
《化工设备机械基础》试卷（A）班级学号姓名得分一、填空题（每空0.5分，共20分）1、机械传动按其工作原理可分为和两大类，机械传动的作用W、O2、常5、说明下列碳钢、合金钢牌号的意义:20 20RQ235 16Mn!Crl8Ni9Ti 0Crl37、根据磨损产生的原因和磨损过程的本质，可分为、、和根据磨损延长时间的长短，可分为和o根据磨损的规律，可将磨损分为、和三个阶段。
8、润滑汕的润滑形式有、、和9、根据腐蚀的机理，可将腐蚀分为、。
常用的防腐措施有二、选择题（每题2分，共3 0分）1、传动比（i ）是机械传动一项很重要的参数，减速传动的传动比应 ----------- （）A、i V 1B、i =1C、i >12、键联接是常见的轴毂联接，下列哪一种键联接传载大 ------------------------ （）A、平键联接B、半月键联接C、楔键联接3、被联接件之一较厚，不宜制作通孔，需经常拆卸，宜采用 -------------------- （）A、螺栓联接B、双头螺柱联接C、螺钉联接4、带传动靠来传递运动和动力的。
------------------------------------------ （）A、主轴的动力B、主动轮的转矩C、带与带轮间的摩擦力5、渐开线上任一点的法线必与基圆--------------------------------------------- （）A、相离B、相切C、相交6、我国规定标准渐开线齿轮基圆上的压力角为----------------------------------- （）A、18°B、20°C、22°7、在螺纹联接的防松方法中，弹簧垫圈属于防松。
------------------------------- （）A、利用摩擦B、利用机械C、永久8、在带传动中，当传递的功率一定时，若带速降低，则传递的圆周力就—，就容易发生打滑。
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一、名词解释（10分）1、无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受内压的薄膜相似，又称薄膜理论。
2、法兰的公称压力：以16MnR 在200℃时的力学性能为基础，其最大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。
3、泊松比：弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值，称为横向变形系数或泊松比。
是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测定的。
εεν'= 4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，称同素异构转变。
5、热脆：硫以FeS 的形态存在于钢中，FeS 和Fe 形成低熔点（9850C ）化合物，而钢材的热加工温度一般在11500C-12000C 以上，当钢材热加工时由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，称为“热脆”。
二．作图题（共10分）根据受力图画出剪力图和弯矩图（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 屈服强度的头一个拼音字母 ，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．埋弧自动焊的优缺点是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么？（5分）埋弧自动焊的优点：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，工件边缘准备和装配质量要求高、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，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，获得高质量的焊缝。
3．什么是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型？（8分）容器强度足够，却突然失去原有的形状，筒壁被压瘪或发生褶皱，筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳。
其实质是容器筒壁内的应力状态有单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。
侧向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形，产生的波形数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、三类容器的哪一类？（8分）（1） 直径为2000mm ，设计压力为10Mpa 的废热锅炉（2） 设计压力为0.6Mpa 的氟化氢气体储罐（3） 设计压力为1.0Mpa 的搪玻璃压力容器（4） p 为4Mpa 的剧毒介质容器（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）1、 一个低合金钢内压反应釜，内径mm D i 1000=，工作压力MPa 0.2（装有安全阀），工作温度C 0300，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。
（[]MPa t 144=σ []MPa 170=σ MPa s 345=σ，()s ee i T T D p ϕσδδσ9.02≤+=）（10分） l解：设壁厚mm 11，mm C 8.01=，mm C 12=[]mm C p pD t i d 97.98.105.129.01442100005.122=+⨯-⨯⨯⨯⨯=+-=ϕσδ圆整为规格钢板，取mm n 10=δ厚。
水压试验校核：()()MPa D p e e i T T 5.1902.822.8100014417005.1225.12=⨯+⨯⨯⨯=+=δδσ MPa s 5.2793459.09.09.0=⨯⨯=ϕσ，s T ϕσσ9.0<，所以水压试验时强度足够。
2、 低碳钢外压圆筒，外径mm D 10400=，测量壁厚为mm 20，内部介质无腐蚀性，钢板负偏差mm C 8.01=，筒体长mm 5000，两侧为椭圆封头，凸面高度mm 300，求该筒体的许用外压。
（弹性模量为MPa 5102⨯）（6分） 解：mm L cr 89552.191040104017.1=⨯= 属短圆筒， MPa p cr 80.41040520010402.1910259.25.25=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯= ， []MPa m p p cr 6.1== 3、 截面直杆如图，已知：212cm A =，224cm A =，236cm A =，2/200m GN E =，求出各截面的轴力，画出轴力图，并求杆的总伸长。
（10分）解：mmm EA L P EA L P EA L P L 625.01025.610610200102.15010410200105.12010210200100.1204493493493333222111-=⨯-=⨯⨯⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯-=++=∆----4、已知GPa E 200=，梁的直径为50mm ，m kN M .2=，m a 2.0=，m L 3.0=，求危险横截面上最大正应力，并求悬臂梁的挠曲线方程和自由端的挠度和转角。
（12分）解：MPa J y M Z 16305.0642/05.010243max max max =⨯⨯=⋅=πσ M f EJ Z -=''，积分：D Mx f EJ Z +-='，F Dx Mx f EJ Z ++-=221 边界条件：0=x 时，0,0='=f f ，解得：0,0==D F 悬臂梁的挠曲线方程为：2221063.12x x EJ M f Z-⨯-=-=, （a x ≤≤0） ())1.0(1052.6)2(232-⨯-=--=---=-x a x EJ Ma EJ Ma a x a EJ M f Z Z Z , l x a ≤≤ 自由端的转角：rad EJ Ma ZC B 31052.6-⨯-=-==θθ 自由端的挠度：m a L EJ Ma a L f f Z C C B 31030.1)2()(-⨯-=--=--=θ5、如图所示，扭矩m kN M n .2=，轴向力kN P 100=，作用在直径mm D 50=的钢轴上若[]MPa 170=σ，求圆轴外圆周的危险点A 处（1）主应力的大小；（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的相当应力。
（12分）解：MPa AP x 93.50-=-=σ，MPa D M n xy y 49.811603-===πτσ M P a M P a xy y x y x 84.11092.592222min max -=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+=τσσσσσσ 000068.5332.362.322或-=-=--=ασσταy x xytg因为y x σσ<，0max 045>α，所以0max 068.53=αMPa MPa 84.110092.59321-===σσσMPa 38.85231max =-=σστ[]σσσσ≤=-=MPa r 8.170313()()()[][]σσσσσσσσ≤=-+-+-=MPa 1.1502121323222146、一设备法兰的操作温度为2800C，工作压力为0.4MPa ，当材料为Q235-A 和15MnVR 时应分别按何种公称压力级别确定法兰的几何尺寸。
（4分）解：Q235-A 应按公称压力1.0MPa 级别确定法兰的几何尺寸。
15MnVR 应按公称压力0.6MPa 级别确定法兰的几何尺寸。
选择题1、材料的刚度条件是指构件抵抗（ B ）的能力。
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，描述正确的是（ 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、内压容器封头直边的作用是（ 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、构件的强度、刚度和稳定性（ C ）A ．只与材料的力学性质有关；B ．只与构件的形状尺寸有关；C ．与A 和B 都有关；D ．与A 和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，它们的每个构件必须满足三个基本条件，即要有足够的（ 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，承压性能最好的是（ A ）。
A ．球形容器B ． 圆筒形容器C ．方形容器D ．椭圆形容器7、平面一般力系的平衡条件为（ B ）A ．0F ,0F y x ==∑∑B ．0)(,0,0===∑∑∑i o y x F M F FC ．0=∑x FD ．0)(,0==∑∑i o x F M F8、受外压的圆筒壳体其破坏形式为失稳的是（ 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、单元体上的主平面是指（ A ）A．剪应力为零的平面B．既有正应力又有剪应力的平面C．正应力为零的平面D．既没有正应力又没有剪应力的平面10、优质非合金钢20g表示（ D ）A．含碳量为千分之20的容器用钢B．含碳量为万分之20的容器用钢C．含碳量为千分之20的锅炉用钢D．含碳量为万分之20的锅炉用钢11、关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论，正确的是（ D ）A．应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；B．应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效；C．应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效；D．应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效12、在承受内压的圆柱形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴（ B ）A．与筒体轴线平行B．与筒体轴线垂直C．与筒体轴线成45度角D．任何方向均可13、下述材料中哪一个与其它材料不同类（C/D ）。
A．低碳钢B．优质钢C．铜D．铸铁14、当采用无缝钢管作为筒体时，其公称直径为（ A ）A．管子的外径B．管子的内径C．管子的平均直径D．管子的公称直径15、用三种不同材料制成尺寸相同的试件，在相同的试验条件下进行拉伸试验，得到的应力—应变曲线如图示。
比较三条曲线，可知拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性最好的材料是（ A ）A．a、b、cB．b、c、aC．b、a、cD．c、b、a16、化工容器就其整体而言，通常属于轴对称问题，是因为（ D ）A．壳体的几何形状对称于回转轴B．约束对称于回转轴C．所受外力对称于回转轴D．A、B、C均是17、根据小变形条件，可以认为（ D ）A．构件不变形B．构件不破坏C．构件仅发生弹性变形D．构件的变形远小于其原始尺寸18、图示两截面面积相等，则抗弯截面模量W z1/W z2为（ D ）(1) (2)A. 2.25B. 1.0C. 0.67D. 1.519、下述容器中哪一个易发生失稳（ D ）A．高大立式容器B．高压容器C．内压容器D．外压容器20、下述设备哪一项不属于三类压力容器（ D ）A．容积为60m3球形储罐B．移动式压力容器C．高压容器D．低压管壳式余热锅炉21、卧式布置的容器其受力情况可简化为（ C ）A．受均布载荷的简支梁B．受集中载荷作用的简支梁C．受均布载荷的外伸梁D．受集中载荷作用的外伸梁22、下述各项中哪一个不属于容器附件（ D ）。