化工设备机械基础习题(含答案)
化工机械基础考试题目及答案.doc
化工机械基础考试题目及答案.doc一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 化工设备中，承受内压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：B2. 化工设备中，承受外压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：A3. 化工设备的设计压力通常是指（）。
A. 设备的最高工作压力B. 设备的最低工作压力C. 设备的工作压力范围D. 设备的工作压力的平均值答案：A4. 化工设备的设计温度是指（）。
A. 设备的最高工作温度B. 设备的最低工作温度C. 设备的工作温度范围D. 设备的工作温度的平均值答案：A5. 化工设备中，承受真空的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：D6. 化工设备中，承受常压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：C7. 化工设备的设计温度通常是指（）。
A. 设备的最高工作温度B. 设备的最低工作温度C. 设备的工作温度范围D. 设备的工作温度的平均值答案：A8. 化工设备中，承受负压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：D9. 化工设备的设计压力和设计温度是（）。
A. 设备的最高工作压力和最高工作温度B. 设备的最低工作压力和最低工作温度C. 设备的工作压力范围和工作温度范围D. 设备的工作压力的平均值和工作温度的平均值答案：A10. 化工设备中，承受正压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分）11. 化工设备的设计参数包括（）。
A. 设计压力B. 设计温度C. 设计容积D. 设计流量答案：A, B12. 化工设备承受的压力类型包括（）。
A. 内压B. 外压C. 常压D. 真空答案：A, B, C, D13. 化工设备的设计温度和工作压力是（）。
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KN P 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?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。
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KN G 50=,起重量KN P 10=,若[]MP a 160=σ,[]MPa 100=τ,试选定工字钢的型号。
4.已知等截面轴输入与输出的功率如图所示,转速rmp n 15=。
[],40MPa =τ[]GPaG m 80,3.0== υ,试设计轴的直径。
1.解:(1求两杆的轴力03060=+ Cos S Cos S BC AB 代入数值得KN S 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 AB AB 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27.124.6cm h b ⨯=⨯2.解:(1剪切强度M P a bt P A Q 4.94126021013623=⨯⨯⨯===τ<[]τ(2挤压强度[]jy jyjy MPa dt P σσ 7.2261250101363=⨯⨯==所以销板的强度足够。
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卷及答案
工艺1215 成绩一、选择题（2＊10）1.填料塔里由于容易产生壁流现象，所以需要（）将液体重新分布。
A、喷淋装置B、液体再分布器C、栅板D、支撑装置2.根据塔设备内件的不同可将其分为板式塔和填料塔，下列零部件板式塔和填料塔都有的是（）A、泡罩B、裙座C、栅板D、液体分布器3.工业生产上最早出现的典型板式塔，其结构复杂，造价较高，安装维修麻烦，气相压力降较大而逐渐被其他新的塔形取代的是（）。
A 泡罩塔B 浮阀塔C 筛板塔D 填料塔4.填料塔中传质与传热的主要场所是（）A 、填料B 、喷淋装置C、栅板D、人孔5.轴与轴上零件的主要连接方式是（）A、法兰连接B、承插连接C、焊接D、键连接6.利用阀前后介质的压力差而自动启闭，控制介质单向流动的阀门是（）A、蝶阀B、节流阀C、止回阀D、旋塞阀7.将管子连接成管路的零件我们称为管件，下列管件可用于封闭管道的是（）。
A、等径四通B、等径三通C、堵头D、弯头8.在常用阀门中，用于防止超压保护设备的阀门是（）A.节流阀B.截止阀C.安全阀D.旋塞阀9.管式加热炉中（）是进行热交换的主要场所，其热负荷约占全炉的70%-80%的，也是全炉最重要的部位。
A.、辐射室B.、对流室C.、余热回收系统D.、通风系统10.（）是一种将液体或固体悬浮物，从一处输送到另一处或从低压腔体输送到高压腔体的机器。
A、泵B、压缩机C、离心机D、风机二、填空题（1＊40）1、列管式换热器不存在温差应力的有、、和。
2、常见填料的种类有、、、等。
3、两齿轮能正确啮合的条件是。
4、管道常用的连接方式有和5、溢流装置由分组成。
6、反应釜的传热装置有7、搅拌器有、等形式。
8、管式加热炉按外形分类可分、。
9、螺纹连接的基本类型有、10、齿轮失效形式有、11、机械将物料粉碎的方法主、、12.、列出三种破碎机的名称三、简答题1.折流板有何作用？它可分2.画出往复泵工作原理图，程。
（15）3.画出板式塔结构简图，标四、计算题（10）已知一对标准圆柱直齿轮齿数1z=20，试确定这对齿轮的答案一、选择题1.B 5. D二、填空题1.浮头式填料函2.拉西环鲍尔环3.模数相同齿形4.法兰连接螺纹连接焊接承插连接5.流堰降液管受液盘6.蛇管式夹套式7.桨式锚式框式推进式（涡轮式）8.箱式炉立式炉圆管炉（大型方炉）9.螺栓连接双头螺柱连接螺钉连接紧定螺钉连接10.齿面磨损齿面点饰齿面胶合轮齿折断11.挤压破碎弯曲破碎冲击破碎磨碎12.旋回破碎机辊式破碎机球磨机三、简答题1.折流板有两个作用，一是支承管子，二是增加流体的湍流程度，提高换热效果。
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 ）。
化工设备机械基础习题和答案
学而不思则惘，思而不学则殆《化工设备机械基础》习题解答学而不思则惘，思而不学则殆《化工设备机械基础》习题解答第一篇:化工设备材料第一章化工设备材料及其选择一.名词解释A 组:1. 蠕变:在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。
或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。
2. 延伸率:试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率。
3. 弹性模数(E) :材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即σ=Eε，比例系数E 为弹性模数04. 硬度:金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。
5. 冲击功与冲击韧性:冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。
冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。
6. 泊桑比(口):拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。
对于钢材，二o. 3 07. 耐腐蚀性:金属和合金对周围介质侵蚀(发生化学和电化学作用引起的破坏)的抵抗能力。
8. 抗氧化性:金属和合金抵抗被氧化的能力。
9. 屈服点:金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力。
它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。
10. 抗拉强度:金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。
B 组:1. 镇静钢: 镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂Si，Al等完全脱氧脱氧，是脱氧完全的钢。
把FeO 中的氧还原出来，生成Si02 和A1203 0钢镀膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。
钢键上部形成集中缩孔，内部紧密坚实。
2. 沸腾钢:沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn 脱氧，是脱氧不完全的钢。
其链模上小下大，浇注后钢液在键模中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。
沸腾钢徒中没有缩孔，凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全键之中，因而内部结构疏松。
3. 半镇静钢:介于镇静钢和沸腾钢之间，链模也是上小下大，钢链内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。
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。
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。
(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)。
化工设备机械基础部分复习题(含答案)
在法兰密封所需要的预紧力一定时，采取适当减小螺栓 和增加螺栓 的办法，对密封是有利的。
对已有内压薄壁圆筒设备进行强度校核的计算式为 。
t()[]2t c i e e p D δσφσδ+=≤1、椭球壳的长、短轴之比a/b 越小，其形状越接近球壳，其应力分布也就越趋于均匀（ ）2、在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应增加纵截面的削弱程度，以减小环向应力（ ）3、短圆筒侧向失稳时波形数为2（ ）4、从容器的安全、制造、使用等方面说明，对化工容器机械设计有哪些基本要求？答：（1）强度（2）刚度（3）稳定性（4）耐久性（5）密封性（6）节省材料便于制造（7）方便操作和便于运输5、影响外压容器临界压力的因素有哪些？答：（1）筒体的几何尺寸（2）筒体材料性能（3）筒体椭圆度和材料不均匀的影响6、轴对称回转体薄膜理论的应用范围？答：（1）回转壳体曲面在几何上是轴对称的，厚度无突变。
曲率是连续变化的，材料均匀，各向同性。
（2）载荷在壳体曲面上的分布是轴对称，无突变。
（3）壳体边界是自由支承的。
（4）壳体边界上无横剪力，无弯矩。
7、某化工厂欲设计一台石油气分离用乙烯精馏塔。
工艺参数为：塔体内径Di=600mm,计算压力p c =，工作温度为-3至+20℃，塔体材料选用Q345R ，单面焊，局部无损检测。
给定参数：C 2=, C 1=，Φ=，[σ]t =[σ]=170MPa，σs =345MPa2[]c it c p D p δσφ=-()0.92T i e T s ep D δσφσδ+=≤ （1）确定塔体厚度。
（2）校核水压试验强度。
解：（1）已知参数：C 2=, C 1=，Φ=，[σ]t =[σ]=170MPa，σs =345MPa计算厚度 2.2600==4.（9mm ）21700.8-2.22[]c i t cp D p δσφ⨯=⨯⨯- 设计厚度d 2=4.91 5.9(mm)C δδ=++= 名义厚度n 1=5.90.25+圆整 6.15+圆整d C δδ=++= 圆整后n 7mm δ=(2) 校核水压试验强度()0.92T i e T s ep D δσφσδ+=≤ 1.25 1.25 2.2 2.75()T p p MPa ==⨯=（[σ]/[ σ]t ≈1，p=p c =） n e=7 1.25 5.75(mm)C δδ-=-= 则： 2.75(600 5.75)144.（9）2 5.75T MPa σ⨯+==⨯ 0.9=0.90.8345=248.（4MPa ）s φσ⨯⨯ ＜0.9T s σφσ，水压试验强度够。
化工设备机械基础习题及答案 (1)
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。
题1图题2图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 ）mkN⋅。
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()LFbxQ=Ｂ．AC段,弯矩表达式为xLFbxM=)(；Ｃ．CB段，剪力表达式为()LFaxQ=Ｄ．CB段,弯矩表达式为)()(xLLFaxM-=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2m3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 ）。
A．平面型 B．凹凸面型 C．榫槽面型题号一二三四总分总分10201060100得分题1图题2图8．对于薄壁圆筒内压容器来说，理论上筒壁上环向压力是经向压力的（ C ）倍。
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1. 图示结构，AB 杆为5号槽钢，许用应力
[]
MPa 1601
=σ，BC 杆为2=b
h
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KN P 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？
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。
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KN G 50=，起重量KN P 10=，若
[]M
P a 160=σ，[]MPa
100=τ，试选定工字钢的型号。
4.已知等截面轴输入与输出的功率如图所示，转速rmp n 15=。
[],40MPa =τ[]GPa G m 80,3.0== φ，
试设计轴的直径。
1.解：（1）求两杆的轴力
030
60=+
Cos S Cos S BC AB 代入数值得
KN S AB 85.110=
03060=--P Sin S Sin S BC BC
KN S BC 64-=（与假设方向相反）
（2）校核强度 AB 杆：[]1
2
3
16010
93.61085.110σ
σ
==⨯⨯=
=
MPa A S AB
AB AB
AB 杆即可选用5号槽钢
BC 杆：[]2
3
8.1250
10010
64σ
σ>=⨯⨯=
=
MPa A S BC
BC BC
强度不够
重新选截面：
[]
2
3
2
280008
10
64mm
S A BC
=⨯=≥
σ
8000
2=⨯b b mm b 25.63= mm h 5.126=
尺寸为2
7.124.6cm h b ⨯=⨯
2.解：（1）剪切强度
M P a
bt P
A Q
4.9412
602101362
3
=⨯⨯⨯===τ＜[]τ
（2）挤压强度
[
]jy
jy jy
MPa dt
P σ
σ
7.22612
50101363
=⨯⨯=
=
所以销板的强度足够。
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=∑C
M
052=--G P F D
KN
F D 502
50
105=+⨯=
KN
F 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。
显然梁内的最大弯矩与两个载荷所在的位置有关，因此，首先应确定载荷处于什么位置时梁内会产生最大弯矩，因载荷是移动的，所以弯矩也随着载荷的位置变化，支反力和弯矩均是x 的函数。
()x
x
x R A 6210
50210+=++=
()x x R B 658625010-=+-+=
最大弯矩应发生在离大的支反力近的地方
()2
658658x
x x x x R M B -=-==
当
1258=--x dx
dM 时在m x 833.4=处弯矩最大，其值为：
()KNm
M 167.140833.4833.4656max =⨯⨯-=
（3）确定工字钢型号
[]
3
3
56
max
min 8751075.8160
10
167.140cm
mm
M
W =⨯=⨯=
=
σ
因为有两根工字钢，每根工字钢的抗弯截面模量应不小于438㎝3。
查表选28a 号工字钢3
15.508cm
W =。
（4）校核剪切强度 工字钢的最大剪应力公式d
S I Q Z
Z ⋅=
max
τ计算 已知28a 工字钢的cm
S I Z
Z 62.24=
cm
d 85.0=
KN
R Q B 58max max ==
[]
ττ 5.132
5.82.24658000=⨯⨯=
最后可以确定选用28a 号工字钢。
4.
解：（1）计算扭矩
m
N n
p m k A ⋅=⨯⨯
=⨯
=2.15960
151595509550
m
N m B ⋅=⨯⨯
=4.31860
15309550 m
N m m A C ⋅==2.159
（2）由强度条件得：
[]
3
6
6
3
10
98.310
402.15916
m
M d
W T
-⨯=⨯=
≥
=
τπρ
m d 2
10
73.2-⨯≥∴
（3）由刚度条件得：
[]
4
9
9
4
10
3.38014
.33.010
801802.159180
32
m
G M
d
I T
-⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅
⋅≥=
π
φπρ
m
d 2
10
44.1-⨯=∴
取轴直径为45毫米。