压力容器分析设计习题

第一章

1、固体力学有那几个基本假设？有何意义？

答：a、均匀性假设

b、各向同性假设

c、连续性假设

d、小变形假设

e、完全弹性假设

2、什么叫弹性、弹性变形？

答、结构受外载荷后产生变形，这些变形在载荷除去后又能回复到原状的特性称为弹性；

产生的这种能够回复的变形称为弹性变形！

3、什么是载荷？什么是交变载荷？

答：物体之间的相互机械作用叫做载荷，随时间做交替变换的载荷称作交变载荷

4、举出作用在压力容器上的表面力与体积力、约束反力是否是外力？

答：

5、内力和应力有什么区别？求解应力的目的是什么？

答：应力是用来衡量内力分布规律，求解应力就是为了控制它的大小，使结构不至发生破坏

6、什么是全应力、正应力和剪应力？给出确切的定义、并以图示之。

答：

7、截面法的含义与用途是什么？

答：用截面法求出截面上与外力相平衡的内力素，再求出应力在该截面上各点的应力分布规律

8、在用截面法之前是否可以把外力沿力的作用线移动？试举例说明。

答：不可以

9、仅有位移是否能够描述某点的变形状态？为什么？

答：不能，还需要转角，还有线应变和角应变

10、角位移和角应变有什么不同？

答：角位移即转角，指物体内某一截面或者线段在物体变形后相对于初始形状所转过的角度称为角位移，角应变的定义是在物体变形前交与某点的两条互为90°的直线在变形后的所改变的角度。

11、通过截面内力素情况，定义杆件受载形式

12、内力系存在并且是唯一的条件是什么

答：需要满足平衡方程和变形连续条件。

第二章

1、在轴向拉伸与压缩时，垂直于杆轴截面上的应力如何分布？

答：均匀分布。

2、对于比较细长的杆件，拉伸与压缩是否就意味着轴力N的符号相反？

3、何谓平截面假定？它将导致截面上应力如何分布。

答：变形前物体界面上的所有特征变形后还是处于同一个平面，这个假设能保证界面上的应力为线性分布。

4、什么是本构关系？胡克定律是不是本构关系？

答：描述材料本身的应力与应变，应力率与应变率之间的关系称为本构关系，胡克定律是本构关系。

5、弹性模量与泊松系数的含义是什么？量纲是什么？

答：材料抵抗弹性变形的能力，量纲为MPa，泊松系数的含义是材料受单向拉伸或者压缩时垂直于力作用方向的变形率与沿力作用方向的变形率的比值。

6、什么是应变能？什么是虚位移原理？请叙述该原理的内容。

答：外力作用在物体上使物体产生变形，外力在这个变形位移上累积的功就称为应变能，

7、什么是静定问题？什么是静不定问题？请举例。解静不定问题时还需要引入什么条件？

答：依靠静力平衡就可以解决的问题称为静定问题，其余为静不定问题，静不定问题还需要引入几何方程或变形协调方程。

8、说明什么是材料的弹性极限、屈服极限和强度极限，并以曲线示之

答：

9、蠕变和应力松弛有何相同与不同？本质是否一样？

答：蠕变是随时间而形成的变形越来越大，应力越来越低的现象，二应力松弛是指变形不变，而应力逐渐减小的现象，其本质都是一样的，弹性变形转变为塑性变形。

10、热应力问题是静定问题还是超静定问题？

答：超静定问题。

11、什么是冷作硬化？它对材料的屈服极限值有无影响？

答：材料经过一超过的屈服极限的冷加工变形后材料本身的屈服极限提高而塑性和韧性降低了的现象。

12、什么是许用应力法？什么是极限载荷法？而这在设计思想上有什么不同？

答：根据结构和所受载荷求出最大应力，再将最大应力控制在某个大小内的方法称为许用应力法；而极限载荷法是根据结构求出其承载极限，取适当安全系数后，再控制其所承受的载荷在安全载荷范围内的方法称为极限载荷法。

13、根据强度条件可以解决哪些问题？

答：截面设计；许用载荷的计算；强度校核。

14、决定安全系数的主要因素是什么

答：取决于应力计算的方法与准确程度；材料性质与载荷性质；介质特性；破坏后的严重程度等。

第三章

1、何谓纯剪切？

2、铆钉的挤压应力如何计算？与剪应力的作用面是否相同？

答：应力的作用面不同。

3、剪应力互等定理是什么？如果不是纯剪切情况这个定理是否还成立？

答：剪应力成对出现，使其总力和总的力矩均为零；始终成立。

4、当轴受扭转时，横截面上的扭矩如何计算？

5、什么是截面的极惯性矩?它的单位是什么？

答：量纲为长度的四次方。

6、什么是抗扭截面系数？它的单位是什么？

答：结构抵抗扭转变形的能力；量纲为长度的三次。

7、同样材料的空心轴为什么比实心轴的抗扭强度好？

答：空心轴抗扭截面系数大。

8、在计算圆杆扭转应力时做了哪些假设？

答：平截面假设。

9、拉伸时的平截面假定与扭转时平截面假定的含义各是什么？

答：

第四章

1、梁的支座主要有哪几种形式？试画出固定端的约束反力。

答：简支、固支；

2、什么是一个截面上的剪力与弯矩？如何计算？

答：截面法

3、何谓纯弯曲？何谓中性层与中性轴？

答：只存在弯矩的叫纯弯曲，既不拉伸也不压缩的层称作中性层。

4、什么是抗弯刚度？它和什么有关？其值大小说明梁的何种能力？

答：跟梁的截面尺寸有关，衡量梁的抗弯曲的能力

5、什么是梁的弹性曲线？什么是梁的挠度与转角？二者有何关系？

答：挠度求导为转角。

6、弹性基础梁的挠度与基础反力之间有什么关系？压力容器哪些部件计算时采用了弹性基础梁的模型？

答：成正比，卡扎密封，物的密封等结构中。

7、压力容器计算中在什么地方使用了梁弯曲模型？具体是什么模型？

答：在卧式容器、波形膨胀节中使用了梁弯曲模型，波形膨胀节为两端固支梁，卧式容器为两端外伸简支梁。

8、简述叠加原理使用的前提、内容及用途。

答：小变形前提。

9、写出梁弯曲时，挠度与弯矩之间的关系。