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A

B 段杆横截面上的正应力为 80 Mpa ，B

C 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 ）。

A ．升高

B ．不变

C ． 降低

D ．未知数

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（ A ）。

A ．增大

B ．减小

C ．不变

D ．不能确定 7．工程上把δ/D i ＞（ A ）的圆筒称为厚壁圆筒。

A ．0.1

B ．0.2

C ．1.0

D ．2 8．下列不属于立式容器的支座的是（ C ）。

A ．腿式支座

B ．耳式支座

C ．鞍式支座

D ．裙式支座 9．根据工程上失稳破坏的情况，不属于外压圆筒类型的是（ B ）。

A ．长圆筒

B ．薄壁圆筒

C ．短圆筒

D ．刚性圆筒 10．为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是（ D ）。

A ．增加壁厚

B ．改用强度较高的材料

C ．改善工作环境

D ．设置加强圈

题号 一 二 三 四 总分 总分 10

20

10

60

100

得分

题1图

题2图

三、是非题（共10小题，每题1分，共计10分）

1．作用在一个平面上的三力如果平衡，则三力的作用线必相交于一点。（√）

2．材料力学对变形固体作了连续性假设、均匀性假设、各项同性假设、小变形假设。（√） 3．安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度影响不大。（×） 4．金属在交变载荷作用下容易发生疲劳现象。（√）

5．《压力容器安全技术监察规程》把压力容器按其破坏时造成的危害程度分为Ⅲ类，其中Ⅲ类容器破坏时造

成的危害程度最大，因而在设计、制造和使用方面对其要求最高。（√） 6．气密性试验应在液压试验合格前进行。（×）

7．对夹套式反应釜的夹套进行压力试验时，应先校核夹套试验压力下内筒与下封头的稳定性。 （√） 8．对于压力容器来说，从安全的角度考虑，必须进行液压试验、气压试验和气密性试验。（×）

9．假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失

稳。（×）

10．带传动可以缓冲冲击和吸收振动，同时可以起到过载保护的作用。（√）

四、分析、计算题（共60分）

1．一种车载式起重机，车重G1= 26 kN ，起重机伸臂重G2 = 4.5 kN ，起重机的旋转与固定部分共重G3 = 31 kN 。尺寸如图所示。设伸臂在起重机对称面内，且放在图示位置，试求车子不致翻倒的最大起吊重量Gmax 。（7分）

解：（1）取汽车受力分析如图。 （2）列平衡方程

0,y

F

=∑A B 1230F F G G G G +----= (2分)

()0B

M =∑F ，

(1分) 即：21(2.5 m 3 m) 2.5 m 2 m (1.8 m 2 m)0A G G G F -+-⨯+⨯-+=（1分） （3）联立求解

()A 121

2 2.5 5.53.8

F G G G =

--（1分） （4）不翻倒的条件是：FA ≥0，所以由上式可得

()121

G 2 2.57.5 kN 5.5

G G ≤

-=（1分） 故最大起吊重量为G max = 7.5kN （1分）

2．变截面直杆受力如图，已知A 1=500mm 2

,A 2=300mm 2

,l=0.1m,E=200GPa,试计算杆件变形。（8分）

解：（1）画轴力图（2分）

求各段轴力

F AB =-35kN （1分） F BC =27kN （1分） F CD =27kN （1分） （2）计算变形

CD BC AB Δl Δl Δl Δl ++= （1分）