化工设备机械基础复习及答案汇总
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》习题解答.
⑵若封头椭圆长，短半轴之比分别为2，2
的最大值并确定其所在的
位置。
【解】(1圆筒P=3Mpa D=2030mm S=30mm
1. 00148. 0203030<==
D
S属薄壁容器MP S
PD m
圆整后，S n =16mm.（1）
水压试验校核
s e
e i T T S S D p φσσ9. 02
(≤+=
有效壁厚S e = Sn -C=16-0.8=15.2mm试验压力M P a P
P t
T 67. 29
. 11213776. 125. 1]
[][25. 1=⨯
⨯==σσ
计算应力141.86MPa 15.2
被的薄膜应力σ
σ
θ
和m
。
【解】P=2.5Mpa D=816mm S=16mm
1. 00196. 081616<==
D
S属薄壁容器MPa S PD
m
875. 3116
48165. 24=⨯⨯==σ MPa S
PD m
75. 6316
28165. 22=⨯⨯=
=σ
2.有一平均直径为10020 mm的球形容器，其工作压力为0.6Mpa，厚度为20 mm，试求该球形容器壁内的工作压力
-=
φσ
名义壁厚：S n =S+C+圆整，S+C=9.4+1.25=10.65mm.
圆整后，S n =11mm.
从计算结果看，最佳方案是选用标准椭圆封头。
第五章外压圆筒与封头的设计
四、工程应用题A组：
1、图5-21中A，B，C点表示三个受外压的钢制圆筒，材质为碳素钢，σs =216MPa，E=206GPa。试回答：
化工设备机械基础课后答案
《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。
4.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（μ）：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，μ=0.3 。
7.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SiO2和Al2O3。
钢锭膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。
钢锭上部形成集中缩孔，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。
其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。
沸腾钢锭中没有缩孔，凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。
3.半镇静钢：介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。
4.低碳钢：含碳量低于0.25%的碳素钢。
5.低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。
化工设备机械基础(复习题)
化工设备机械基础期末复习题一、选择题（共75题）：1、在一定条件下使化工原料（物料、介质）发生化学和物理变化，进而得到所需要的新物质（产品）的生产过程，称为：（）A：化学工业B：化工生产C：过程工业2、机械工作时不运动，依靠特定的机械结构等条件，让物料通过机械内部自动完成工作任务的，称为：（）A：化工设备B：化工机械C：化工机器3、化工容器中主要用于完成介质的热量交换的是：（）A：反应压力容器B：分离类容器C：换热压力容器4、某一化工容器的设计压力为5MPa，那么该容器属于：（）A：低压压力容器B：中压压力容器C：高压压力容器5、以下属于列管式换热器组成部件的是：（）A：管板B：塔盘C：燃烧器6、固定管板式换热器最大的缺点是会产生很大的：（）A：温差应力B：流体阻力C：温差轴向力7、列管式换热器中，管子与管板为活动连接的是：（）A：固定管板式换热器B：浮头式换热器C：U形管式换热器8、为了避免壳程流体对换热管产生的剧烈冲刷，延长换热管的使用寿命，我们应在壳程流体入口处设置：（）A：设备法兰B：安全附件C：缓冲挡板与接管9、列管式换热器中，折流板与支持板的固定主要是通过（）来实现：A：拉杆和定距管B：导流筒C：填料函10、板式塔总体结构分为塔顶、塔体和群座部分，其中塔顶部分主要功能是：（）A：固液分离B：气液分离C：液体再分布11、板式塔总体结构分为塔顶、塔体和群座部分，其中塔体部分主要结构元件是：（）A：泡罩B：浮阀C：塔盘12、浮阀塔中最常用的F-1型浮阀，其避免浮阀与塔板粘黏的装置是：（）A：阀腿B：降液管C：定距片13、填料塔所用的填料分为实体填料和网体填料两大类，以下属于网体填料的是：（）A：拉西环B：鲍尔环C：鞍形网14、填料塔所用的填料分为实体填料和网体填料两大类，以下属于实体填料的是：（）A：波纹板B：阶梯环C：鞍形网15、搅拌反应釜为了使参加反应的各种物料混合均匀、接触良好，以加速反应进行和便于反应控制，我们需要设置：（）A：传热装置B：搅拌装置C：轴封装置16、搅拌反应釜为了使釜体内温度控制在反应所需的范围内，我们需要设置：（）A：传热装置B：搅拌装置C：轴封装置17、搅拌反应釜为了保持设备内的压力（或真空度），防止反应物料逸出和杂质的渗入，我们需要设置：（）A：传热装置B：搅拌装置C：轴封装置18、（）是使细颗粒状的固体物料装填在一个垂直的圆筒形容器的多孔板上，气体通过多孔板向上通过颗粒层，足够大的气速使固体颗粒浮起呈沸腾状态，以达到均匀反应。
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。
化工设备机械基础课后答案
化工设备机械基础课后答案第一题1.请解释什么是化工设备机械基础？化工设备机械基础是指化工设备的机械原理、结构和工作原理的基础知识。
它包括了机械工程、材料力学、流体力学、热力学等方面的知识，涉及化工设备的设计、操作、维护和修理等方面。
第二题2.请列举常见的化工设备机械基础知识。
常见的化工设备机械基础知识包括但不限于以下内容：•机械工程基础知识：力学原理、材料力学、工程制图等；•流体力学基础知识：压力、流量、管道、泵等；•热力学基础知识：温度、热量、传热等；•机械设计基础知识：齿轮、轴承、传动装置等；•设备维护与修理基础知识：润滑、密封、故障分析与排除等。
第三题3.请问为何要学习化工设备机械基础？学习化工设备机械基础对从事化工设备相关行业的人员来说是非常重要的。
学习化工设备机械基础可以帮助人们理解和掌握化工设备的机械原理和工作原理，从而更好地进行设备的操作、维护和修理工作。
此外，学习化工设备机械基础还可以提高人们的机械工程能力和问题解决能力，帮助他们更好地处理工作中的机械问题，提高工作效率和质量。
第四题4.请列举化工设备机械基础在实际工作中的应用。
化工设备机械基础在实际工作中广泛应用于以下方面：•设备的选型和设计：根据工艺需求和工作条件，选择合适的设备类型和规格，并进行机械设计；•设备的操作和维护：根据设备的机械原理和工作原理，进行设备的操作、维护和保养工作；•设备的故障分析与排除：根据设备的机械原理和故障现象，进行故障分析和修理工作；•设备的改进和优化：根据设备的机械原理和工作现状，提出并实施设备的改进和优化方案。
第五题5.请问在学习化工设备机械基础时需要注意什么？在学习化工设备机械基础时，需要注意以下几点：•建立基础知识：化工设备机械基础是建立在机械工程、流体力学、热力学等基础知识之上的，因此需要先建立好这些基础知识；•多做实践：通过实际操作和实验，加深对化工设备机械基础知识的理解和应用能力；•与实际工作相结合：将学到的化工设备机械基础知识与实际工作中的设备相关问题相结合，提高问题解决能力；•不断学习更新：化工设备机械基础是一个不断演进的领域，需要及时学习新知识和技术，保持与行业的同步。
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。
(完整版)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'= 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。
化工设备机械基础复习及答案
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v
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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。
化工设备机械基础课后答案
《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。
4.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（μ）：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，μ=0.3 。
7.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SiO2和Al2O3。
钢锭膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。
钢锭上部形成集中缩孔，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。
其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。
沸腾钢锭中没有缩孔，凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。
3.半镇静钢：介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。
4.低碳钢：含碳量低于0.25%的碳素钢。
5.低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。
化工设备机械基础部分复习题(含答案)
采用双鞍座时，为了充分利用封头对筒体临近部分的加强作用，应尽可能将支
座设计的靠近封头，即A ≤0.25D 0,且A 不大于0.2L 。
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+=≤ 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 =2.2MPa ，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=1.0mm, C 1=0.25mm ，Φ=0.8，
[σ]t =[σ]=170MPa ，σs =345MPa
2[]c i
t c p D p δσφ=-
()0.92T i e T s e
p D δσφσδ+=≤ （1）确定塔体厚度。
（2）校核水压试验强度。
0.9=0.90.8345=248.（4MPa ）s φσ⨯⨯
＜0.9T s σφσ，水压试验强度够。
化工设备机械基础第四版答案
化工设备机械基础第四版答案【篇一：化工设备机械基础复习及答案】>一、填空题1、强度是指构件＿＿的能力。
2、刚度是指构件＿＿的能力。
3、稳定性是指构件＿保持原有＿平衡状态的能力。
4、如物体相对于地球静止或作匀速运动，则称物体处于＿。
5、物体受外力作用变形时，其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为＿6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要＿＿。
7、在轴向拉伸或压缩时，杆件不但有＿＿变形，同时＿＿也发生变形。
8、扭转是＿杆件＿的又种变形方式。
10、弯曲是工程实际中最常见的一种＿＿变形形式。
11、简支梁是梁的一端为固定铰支座，另一端为＿12、外伸梁是简支梁的一端或＿＿伸出支座之外。
13、悬臂梁是梁的一端固定，另一端＿自由＿。
14、最大拉应力理论又称＿15、最大伸长线应变理论又称＿＿强度理论。
16、最大剪应力理论又称＿17、形状改变比能理论，又称＿＿强度理论。
18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为＿交变＿应力。
19、硬度是用来＿20、裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力称为断裂＿＿。
21、化工设备的密封性是一个十分＿22、化工设备的耐久性是根据所要求的＿＿年限来决定。
23、发生边缘弯曲的原因是由于＿24、当q/b=＿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的直边三部分组成。
32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较，其＿＿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＿＿封头。
失稳破坏的问题。
35、加强圈应有＿36、卧式容器的支座有＿37、立式容器有耳式支座、＿＿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、＿39、国家标准中的手孔的公称直径有＿＿和dn250两种。
40、平带一般由数层帆布＿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》课后习题解答.
和m
。
【解】P=2.5Mpa D=816mm S=16mm
1. 00196. 0816
16
<==D S属薄壁容器MPa S PD m 875. 311648165. 24=⨯⨯==σ MPa S PD m 75. 631628165. 22=⨯⨯==σ
2.有一平均直径为10020 mm的球形容器，其工作压力为0.6Mpa，厚度为20 mm，试求该球形容器壁内的工作压力
⒐边缘应力的自限性：当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时，弹性约束开始缓解，原来不同的薄膜变形便趋于协调，边缘应力就自动限制。二、判断题（对者画√，错着画╳）A组：
1.下列直立薄壁容器，受均匀气体内压力作用，哪些能用薄膜理论求解壁内应力？哪些不能？
（1）横截面为正六角形的柱壳。（×）（2）横截面为圆的轴对称柱壳。（√）（3）横截面为椭圆的柱壳。（×）（4）横截面为圆的椭球壳。（√）（5）横截面为半圆的柱壳。（×）（6）横截面为圆的锥形壳。（√）
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（μ）：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，μ=0.3。7.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。
t
F p p K 1
0=
（g/m2
·h）
K：腐蚀速度，g/cm2
·h；p 0：腐蚀前试件的重量，g；p 1：腐蚀后试件的重量，g；F：试件与腐蚀介质接触的面积，m 2
；
t：腐蚀作用的时间，h；
（2）根据金属的腐蚀深度评定金属的腐蚀速度。根据重量变化表示腐蚀速度时，没有考虑金属的相对密
《化工设备机械基础》习题解答
《化工设备机械基础》习题解答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。
4。
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（μ)：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，μ=0。
3 。
7。
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SiO2和Al2O3。
钢锭膜上大下小,浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。
钢锭上部形成集中缩孔,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。
其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应,放出大量CO 气体,造成沸腾现象.沸腾钢锭中没有缩孔,凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中,因而内部结构疏松。
3.半镇静钢:介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。
4.低碳钢:含碳量低于0.25%的碳素钢。
5。
低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。
6。
碳素钢:这种钢的合金元素含量低，而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的。
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。
化工机械基础期末复习题及答案
化工设备机械基础复习题一 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 CA ．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 CA ．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 BA ．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 CA ．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 AA ．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 DA ．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 DA ．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 BA ．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 AA．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 AA．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 DA．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 DA．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Wz1/Wz2为 D1 2A. 2.25B. 1.0C.D.19、下述容器中哪一个易发生失稳 DA．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 DA．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 CA．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 ;A．视镜 B．人孔 C．液位计 D．容器外保温23、下述措施哪一项不会改善梁的强度与刚度 D ;A．集中力改为分布力 B．将简支梁变为外伸梁C．将矩形梁改为工字钢梁 D．将矩形梁改为圆形梁24、优质碳钢与普通碳钢的划分是依据 D 的不同;A．含碳量 B．防腐性能 C．强度 D．S+P含量25、若轴向拉伸等直杆选用同种材料,三种不同的截面形状：圆形、正方形、空心圆,比较三种情况的材料用量,则 DA．正方形截面最省料 B．圆形截面最省料C．空心圆截面最省料 D．三者用料相同26、下列封头受力状况最好的是 A P142A．球形封头B．椭圆形封头C．碟形封头 D．平板封头27、容器的标准化参数包括 B ;A．公称直径和公称容积 B．公称直径和公称压力C．公称压力和壁厚 D．公称质量和公称容积28、压力容器设计中,碳素钢及低合金钢要求的最小厚度为 A ;A．3mm B．4mm C．5mm D． 6mm29、化工装置中下述哪个设备受力可视为扭转变形 B ;A．承受风压的塔器 B．转动的泵轴C．容器的拉杆 D．塔器的地脚螺栓30、从受力角度分析,锥形壳体 B 处应力最大,因此开孔应避开此位置; A．锥顶 B．锥底 C．锥顶与锥底中间处 D．各部位相同31、下述材料中哪一个归属优质碳钢 B ;2 D．16MnDRA．1Cr13 B．20 C．1Cr25Si32、下述哪一种封头没有直边 D ;A．椭圆形封头 B．碟形封头 C．球冠封头 D．大端折边锥形封头33、以下材料哪一个是压力容器专用钢 BA．Q235-A B．16MnR C．20g D．0Cr18Ni9Ti34、中压容器的压力范围为 BA．MPaMPa P MPa≤<≤ B．1.610P1.0<6.1MPaC．10100100P≥≤< D．MPaMPa P MPa35、压力容器在名义厚度计算时,不考虑记入下述哪一项 D ;A．钢板负偏差 B．腐蚀裕量 C．圆整值 D．容器最小厚度36、塑性与脆性材料是用延伸率来划分的,塑性材料的延伸率为 B ; A．＞3% B．＞5% C．＞8% D．＞10%37、下述哪种约束类型是由力和力矩共同作用 D ;A．柔索约束 B．光滑面约束 C．固定铰约束 D．固定端约束38、化工装置中装有液体的卧式容器可视为 B ;A ．简支梁B ．外伸梁C ．非静定梁D ． 悬臂梁39、对圆筒型容器下述说法正确的是 D ;A ．经向应力与环向应力相等B ．经向应力与环向应力均为零C ．经向应力大于环向应力D ．经向应力小于环向应力40、造成梁断裂破环的主要原因是 B ;A ．弯矩B ．剪应力C ．弯矩和剪应力共同作用D ．扭矩41、一般传动轴的许用扭转角规定为 B ;A ．[]00(0.25~0.5)/m θ=B ．[]00(0.5~1.0)/m θ=C ．[]00(1.0~2.0)/m θ=D ． []00(2~4)/m θ=42、圆筒形容器的直径为D,则其第一曲率半径为 C ;A ．DB ．D/2C ．∞D ． 043、下述封头中,哪一个制造容易但抗压性能最差 C ;P142A ．锥形封头B ．椭圆形封头C ．平板封头D ．球形封头44、下述对外压容器临界压力叙述错误的是 ;A ．筒体椭圆度与临界压力关系不大B ．有加强圈时可以增加临界压力C ．长径比相同但厚度大者临界压力大D ．筒体材料与临界压力关系不大45、容器进行压力实验的方法中不包括下述哪一项 D ;A ．液压实验B ．气压实验C ．气密实验D ．密封实验46、碳钢和铸铁的划分是依据 C 的不同;A ．含碳量B ．含铁量C ．含硫量D ．含磷量47、材料的强度条件是指构件抵抗 A 的能力;A ．破坏B ．变形C ．稳定性D ．韧性48、化工装置中下述哪个设备受力可视为弯曲变形 A ;A．承受风压的塔器 B．转动的泵轴C．容器的拉杆 D．塔器的地脚螺栓49、高压容器的压力范围为 C ;A．.1 1.6o MPa P MPa≤< B．1.610MPa P MPa≤<C．10100MPa P MPa≤< D．100P MP≥50、铸铁材料广泛用于机床床身、机座等部位是因为其 B ;A．抗拉性能好 B．抗压性能好 C．弹性好 D．韧性好51、低碳钢拉伸时沿与轴线450方向出现滑移线现象可以用下述哪个理论加以解释 C ;A．最大拉应力理论 B．最大伸长线应变理论 P82C．最大剪应力理论 D．形状改变比能理论52、各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的 DA. 外力；B. 变形；C. 位移；D. 力学性质;53、以下关于轴力的说法中,哪一个是错误的 CA．拉压杆的内力只有轴力 B．轴力的作用线与杆轴重合C．轴力是沿杆轴作用的外力 D．轴力与杆的横截面与材料无关54、关于刚体的描述,下面正确的是 DA．刚体是理想化的模型 B. 在力的作用下不发生变形的物体C．变形为主要因素时不能将物体看成刚体 D. A、B、C都正确55、用标距50mm和100mm的两种拉伸试样,测得低碳钢的屈服应力分别为σs1和σs2,延伸率分别为δ5和δ10,比较两试样的结果,则有 DA．σs1<σs2,δ5>δ10B．σs1<σs2,δ5=δ10C．σs1=σs2,δ5>δ10D．σs1=σs2,δ5=δ1056、对于塑性材料从经济性考虑,采取哪种截面形式的梁最合理 A ;A．工字钢 B．矩形 C．圆形 D． T型57、下述设备哪一项不属于三类压力容器 D ;A．高压容器 B．移动式压力容器C．球形容器 D．低压容器58、低碳钢材料在拉伸实验过程中,不发生明显的塑性变形时,承受的最大应力应当小于的数值是 BA．比例极限 B．屈服极限 C．强度极限 D．许用应力59、图示单向均匀拉伸的板条;若受力前在其表面画上两个正方形a 和b,则受力后正方形a、b 分别变为 CA. 正方形、正方形B. 正方形、菱形C. 矩形、菱形D. 矩形、正方形60、图示结构,杆1 的材料是钢,杆2 的材料为铝,两杆的横截面面积相等;在力F作用下,节点A AA. 向左下方位移B. 向铅垂方向位移C. 向右下方位移D. 不动61、下面介质中不能用作气压试验的气体是 CA．氮气 B．干燥、洁净的空气 C．二氧化碳D．惰性气体62、图示平板,两端受均布载荷q 作用,若变形前在板面划上两条平行线段AB和CD,则变形后 AA. AB ∥CD, α角减小B. AB ∥CD, α角不变C. AB ∥CD, α角增大D. AB不平行于CD63、一等直拉杆在两端承受拉力作用,若其一半为钢,另一半为铝,则两段的 BＡ. 应力相同,变形相同Ｂ. 应力相同,变形不同Ｃ. 应力不同,变形相同Ｄ. 应力不同,变形不同64、从制造角度来看,椭圆形、半球形、锥形和平板封头的制造从易到难的顺序是 DA．半球形、椭圆形、锥形、平板 B．锥形、平板、椭圆形、半球形C．平板、椭圆形、锥形、半球形 D．平板、锥形、椭圆形、半球形65、受外压的长圆筒失稳时波数为 BA．大于2的整数 B．2 C．3 D．466、关于内力与应力的关系中,说法正确的是 DA. 内力是应力的矢量和B. 内力是应力的代数和C. 应力是内力的平均值D. 应力是内力的分布集度67、关于σ有如下四种论述,请判断哪一个是正确的 CA．弹性应变为%时的应力值 B. 总应变为%时的应力值C．塑性应变为%时的应力值 D. 塑性应变为时的应力值68、在受轴向拉伸的杆件中任选一点,围绕该点取得的单元体的应力状态属于BA．单向应力状态 B．二向应力状态C．三向应力状态 D．平面应力状态69、一悬臂梁其截面如图所示,其中C 为截面形心,该梁横截面的 CA. 中性轴为z1,最大拉应力在上边缘处B. 中性轴为z1,最大拉应力在下边缘处C. 中性轴为z,最大拉应力在上边缘处D. 中性轴为z,最大拉应力在下边缘处70、化工容器就其整体而言,通常属于轴对称问题,是因为 DA．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71、下列材料中一般不宜用于制造化工容器的是 BA．Q235A B．HT200 C．20R D．16MnR72、一受扭圆棒如图所示,其m-m截面上的扭矩等于 DA. Tmm = M + M = 2 M B. Tmm= MM =0C. Tmm= 2 MM =M D. Tmm=2M + M = M73、低碳钢加载→卸载→ 再加载路径有以下四种,正确的是 DA ．OAB →BC →COABB ．OAB →BD →DOABC ．OAB →BAO→ODBD ．OAB →BD →DB74、某一梁段的弯矩方程为M x =qlx －qx 2/2,则其剪力方程为 CA ．Q x =ql －2qxB ．Q x =－qC ．Q x =ql /2－qxD ．Q x =qlx －qx 275、下列变形属于可以恢复的是 BA ．塑性变形B ．弹性变形C ．弯曲变形D ．拉伸变形76、关于材料的力学性能,有如下结论,请判断哪一个是正确的 AA ．脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力B ．脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力C ．塑性材料的抗拉能力高于其抗压能力D ．脆性材料的抗拉能力等于其抗压能力77、塑性材料和脆性材料的危险应力分别是 CA ．σe 和σbB ．σp 和σbC ．σs 和σbD ．σp 和σs78、受内压和风压作用的塔设备其受力状况可以转化成 AA ．拉伸与弯曲的组合B ．压缩与弯曲的组合C ．弯曲与扭转的组合D ．拉伸与扭转的组合79、某梁的挠曲线方程为)x lx 2l (EI24qx y(x)323+--=,0<x <l ,则该梁的最大挠度为 A 简支梁、均布载荷x=L/2A ．EI 384ql 54-B ．EI 8ql 4-C ．EI 30ql 4-D ．EI 24ql 4-80、在高温下,材料除了强度极限和屈服极限下降之外,还将发生 CA ．疲劳现象B ．断裂现象C ．蠕变现象D ．热脆现象81、受内压的圆筒壳体,其薄膜应力为 CA ．经向应力为环向应力的2倍B ．经向应力等于环向应力C ．环向应力为经向应力的2倍D ．环向应力为经向应力的2倍82、设备上接管的外伸长度应考虑 DA ．所设置的保温层厚度B ．便于安装螺栓C ．便于安装加固结构D ．A 和B83、在压力容器上开孔不会造成以下哪种现象 CA ．应力集中B ．对设备的强度削弱C ．容器设计厚度增加D ．较大的局部应力84、下列钢材中不宜用来制作容器的是 CA ．16MnRB ．20RC ．0Cr18Ni9TiD ．4585、圆桶形容器的直径为D,则其第二曲率半径为 DA ．DB ．D/2C ． ∞D ． 086、对椭圆形封头叙述错误的是 A ;A ．封头越扁承压性能越好B ．标准型封头 a/b=2C ．封头越扁冲压制造越容易D ．封头的a/b 增加会导致应力增加87、容器强度设计得到的名义厚度中不包括以下哪一项 D ;A ．负偏差B ．腐蚀余量C ．圆整值D ．最小厚度88、低碳钢拉伸过程中哪个阶段满足虎克定律 A ;A．弹性阶段 B．屈服阶段 C．强化阶段 D．局部变形阶段89、铸铁材料的拉伸和扭转破坏现象可以用下述哪个理论加以解释 A ; A．最大拉应力理论 B．最大伸长线应变理论C．最大剪应力理论 D．形状改变比能理论90、下述容器中哪一个易发生失稳 D ;A．低压容器 B．高压容器 C．内压容器 D．外压容器91、以下材料哪一个是压力容器专用钢 B ;A．Q235A B．20R C．20g D．1Cr1392、圆轴扭转时,下述哪个部位承受的剪应力最大 C ;A．横截面圆心处 B．各部位一样大C．横截面外表面 D．横截面距圆心、外表面等距离处93、下述材料中哪一个归属不锈钢 C ;A．1Cr13 B．20 C．1Cr25S2 D．16MnDRi94、交变应力使构件发生的破坏称为 A ;A．疲劳 B．失稳 C．破坏 D．失效95、下述哪一项改进不能节约材料 C ;A．搅拌浆实心轴变为空心轴 B．矩形梁变为工字钢梁C．圆形梁变为槽钢梁 D．槽钢梁变为工字钢梁96、以下材料哪一个是锅炉专用钢 C ;A．Q235A-F B．20R C．20g D．1Cr1397、下列叙述正确的是 A ;A．球形容器的经向应力与环向应力相等B．圆筒形容器的经向应力与环向应力相等C．球形容器的经向应力大于环向应力D．圆筒形容器的经向应力大于环向应力98、从经济性及抗压能力综合考虑,下述哪种封头应用最广 B ;A．锥形封头 B．椭圆形封头 C．平板封头 D．球形封头99、下述哪一项不是影响法兰的密封因素 D ;A．螺栓预紧力 B．密封面 C．垫片 D．介质温度100、下述材料中哪一个归属低温用钢 D ;2 D．16MnDRA．1Cr13 B． 20 C．1Cr25Si101、化工装置承受风压的精馏塔可视为 D ;A．简支梁 B．外伸梁 C．非静定梁 D．悬臂梁102、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;103、. 各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的 D ;A. 外力；B. 变形；C. 位移；D. 力学性质;104、关于内力与应力的关系中,说法 D 是正确的;A. 内力是应力的矢量和；B. 内力是应力的代数和；C. 应力是内力的平均值；D. 应力是内力的分布集度;105、若轴向拉伸等直杆选用同种材料,三种不同的截面形状：圆形、正方形、空心圆,比较三种情况的材料用量,则 D ;A. 正方形截面最省料；B. 圆形截面最省料；C. 空心圆截面最省料；D. 三者用料相同;106、一受扭圆棒如图所示,其m-m 截面上的扭矩等于____D__;A. T mm = M + M = 2 M ； B. T mm= M M =0；C. T mm = 2 MM =M ； D. T mm =2M + M =- M ;107、 平面汇交力系的平衡条件为 A ;A ．0,0==∑∑y x F F B ．0)(,0,0===∑∑∑i o y x F M F F C ．0=∑x F D ．0)(,0==∑∑i o x F M F108、表面光滑的低碳钢杆被拉伸时,在屈服阶段 B ;A. 沿与轴线成45°角截面断裂B. 表面出现与轴线成45°的滑移线C. 沿横截面断裂D. 丧失稳定性109、 单元体上的主平面是指 A ;A ．切应力为零的平面B ．正应力为零的平面C ．既有正应力又有切应力的平面D ．既没有正应力又没有切应力的平面二 填空题1、化工容器中卧式容器可视为外伸梁,塔器可视为悬臂梁;2、构件在外力的作用下能够安全工作,需满足强度、刚度和稳定性三个力学条件;3、一个构件只受三个力的作用处于平衡状态时,这三个力必汇交于一点 ;4、EA是材料的抗拉刚度；GIp 是材料的抗扭刚度；EIz是材料的抗弯刚度 ;5、在外力作用下的梁截面上既有弯矩,又有剪力的弯曲,称为横力弯曲或剪切弯曲 ;6、对于没有明显屈服极限的塑性材料,工程上规定采用σ代替其屈服极限,σ称为名义屈服极限 ;产生%塑性应变所对应的应力7、规定轴力在离开横截面时为正,而力矩顺时针为负 ;8、法兰密封面形式主要有三种,分别是平面型压紧面、凹凸型压紧面、榫槽型压紧面 ;9、一长为L,截面积为A的直杆,两端受拉力F作用,弹性模量为E,则杆的轴力为 ,相对伸长量为 ;10、材料的力学性能是指材料在外力作用下表现出的变形、破坏等方面的特性;11、二力杆实际上就是构件在两个力的作用下处于平衡状态;12、塑性材料在拉伸到屈服阶段的时候,材料丧失了抵抗变形的能力, 应力增加,而应变不增加,并且表面出现滑移线 ;13、内部压力小于一个大气压的外压容器,又叫真空容器 ;14、当容器各部位或受压元件所承受的液体静压力达到 5% 设计压力时,则需在计算压力中计入液体静压力;15、延伸率和断面收缩率是衡量材料塑性的两个指标;16、某传动轴所传递的功率为N,轴的转速为n,则作用于轴上的外力偶矩为m= ;17、塑性材料的失效形式为断裂 ,脆性材料的失效形式为屈服 ,法兰的失效形式主要表现为翘曲 ;18、作用在梁上的外力可简化集中力、集中力偶和均布载荷 ;19、容器一般是由几种壳体组合而成,再加上人孔、手孔、液位计、视镜和法兰等20、反应釜中的搅拌轴在搅拌过程中,产生的主要是扭转变形,立式的塔器在风力作用下主要产生弯曲变形;21、δ、ψ是金属材料的塑性指标；σS、σb是材料的强度指标；A K是材料的韧性指标;22、名义屈服极限σ表示试件产生 %塑性变形所对应的应力;23、不锈钢能够抵抗腐蚀,主要在于该钢中含有 Cr 元素;24、作用在同一物体上大小相同、方向相反、不在同一作用线上的一对平行力称为力偶;25、脆性材料轴在受到扭转时,其横截面上分布有剪应力,随着扭矩增大轴被扭断,断面大约是沿着45°角的斜面,这一现象可以用第一强度理论来解释;26、容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于等于的称为薄壁容器,超过这一范围的为厚壁容器;27、一矩形截面梁,矩形高为h,宽为b,则截面的惯性矩I= ,截面的z抗弯截面模量W z = ,梁上的最大弯矩为M max ,则最大应力σmax = ;28、受内压作用的薄壁容器壳体,其经向应力与环向应力相等的容器形状为 ;29、外压圆筒的失稳形式主要有 、 和 ;30、脆性材料铸铁在压缩断裂时,其断裂面为 ;31、 连接是化工厂常用的一种可拆连接,连接筒体与封头、筒体与筒体时用 ,连接管道与管道时用 ;32、虎克定律的表示式为 ,当应力不超过材料的某一限度时,其应力与应变成 比;33、圆筒形容器的直径为D,则第一曲率半径R 1= ,R 2= ;34、金属构件经过一段时间交变应力的作用发生断裂的现象,称为 ;35、机泵运转时,其轴主要产生 变形；而化工设备中的立式塔在风力的作用下主要产生 变形;36、各类封头中加工最容易的是 封头,耐压性能最好的是 ;37、低碳钢在拉伸试验过程中其变化可以分为 、 、和 四个阶段;38、作用在刚体上的力沿其作用线移至刚体内任一点 该力对刚体的作用效果,当平行移动到另一位置时 对刚体的作用效果;39、悬臂梁的一端自由,一端是 约束,该约束的约束反力有 个;40、内外径分别为d和D的圆环,其截面惯性矩为 ;41、容器壁厚设计中的腐蚀裕量是由和决定的;42、和是度量梁变形的两个基本量;43、钢和铸铁材料的区别主要在于其中元素的含量不同;44、影响构件持久极限的因素有、和三个因素;45、塑性材料的危险应力为极限,脆性材料的危险应力为极限;46、在材料力学研究构件在截面上所受的应力时,通用的方法是对关系、关系、关系综合考虑研究;47、普通介质的低压容器属于类容器,中压容器属于类容器、高压容器属于类容器;48、圆轴扭转时,横截面处剪应力最大, 处剪应力为零;49、容器按照承压性能可以分为和两种;50、容器开孔补强常用的补强结构有、、三种;51、常见的典型平面约束有、、和 ;52、塔设备利用地脚螺栓固定在基础上,塔受风力作用时,地脚螺栓主要产生变形；而此时塔可视为梁来分析;53、容器设计时厚度附加量包括和 ;54、在化工生产中,对于粘度大或者悬浮性的液体物料、设备中的固体物料,采用封头有利于排料,且该封头的薄膜应力 ;55、椭圆形封头是由和一段组成;56、机泵运转时,其轴主要产生 变形；而化工设备中的双支座卧式容器可以简化视为 梁来分析;57、法兰连接结构一般由 、 、 三部分组成;58、各类封头中加工最容易的是 封头,耐压性能最好的是 封头,综合性能最佳使用最广泛的是 封头;59、平面力系的平衡条件有 、 和 ;60、计算内力常用的方法为截面法,基本步骤可用 、 、 三字诀完成;61、容器的中间面直径为D,厚度为 ,则其外径D 0= ,内径D i = ;62、规定轴力在 时为正,而力矩顺时针为 ;63、在外力作用下,杆件产生的基本变形形式为 、和 ;64、综合来讲,矩形、圆形、工字形三种截面的梁,采用 截面的梁更具经济性;65、圆球形容器的直径为D,则第一曲率半径R 1= , R 2= ;66、计算构件内力的方法常采用截面法,截面法的三字诀为 、 和 ;67、容器零部件标准化的基本参数是 、 ;68、容器的压力试验方法可分为 、 和 ;69、制定法兰标准的尺寸系列时,特别是计算法兰盘厚度时,选择的基准是以 在 ℃时的力学性能来确定的;70、灰口铸铁中的碳以形式存在,球墨铸铁中的碳以形式存在;三判断题1、铸铁材料根据其性能应归属塑性材料;2、低碳钢的抗拉能力和抗压能力相同,而铸铁的抗拉能力小于其抗压能力;3、作用在刚体上的一个力,从原位置平行移到另一位置,必须附加一个力偶;4、压力容器及其零部件标准化的基本参数是公称直径;5、在梁的设计中,选用工字梁比矩形梁更节约材料;6、泊松比为横向应变与纵向应变的比值;7、高温容器的许用应力是用强度极限与屈服极限作为危险应力来计算的,取二者的较小值;8、纯弯曲时的正应力计算公式同样适用于横力弯曲正应力的计算;9、设备强度设计中,是以计算厚度作为最终的钢板选购依据;10、毒性较大的高压容器归属二类压力容器;11、高宽比为2的矩形截面竖放与横放时的抗弯截面模量之比为2;12、受平面一般力系作用的构件可以简化为受一个平面汇交力系和平面力偶系的共同作用;13、所有的低压容器都属于一类容器;14、受弯曲作用的梁,在剪力为零的位置,弯矩取极值;15、处于平衡状态的机构,其中有一直杆只在两端受到铰链约束,忽略其自重,则此杆一定是二力杆;16、对于同样直径和压力的容器,采用平板封头的厚度最小;17、厚壁容器其外径与内径之比为Do /Di≤;18、Q235A表示该金属的屈服极限为235MPa,质量等级为A;19、Q235A钢的质量优于Q235B的质量;20、在化工容器设计中,元件所承受的液柱静压力必须要计入到计算压力中;21、对构件进行受力分析时应先画出作用在物体上的主动力与约束反力;22、20R容器用钢和20钢含碳量一样,质量也一样;23、容器在进行气密性试验前不一定要进行液压试验;24、化工设备的设计使用年限一般为20年;25、二力杆上的两个外力与二力杆的实际几何形状无关;26、在低于－20℃条件下工作的容器为深冷容器;27、设计厚度为计算厚度与钢板厚度负偏差之和;28、卧式容器的支座有鞍座、圈座、耳座;29、受扭转作用的圆形截面轴上的剪应力沿径向呈线性分布,在截面圆心处剪应力为零;30、中压容器的压力范围为：MPa16PMPa0.1<≤;31、作用力与反作用力等值、反向、共线,且作用在不同的物体上;32、钢管的公称直径是指其外径;33、作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用同一直线,属平衡力系;34、外压容器在实际的使用过程中,当达到临界压力时即发生失稳现象;35、作用在刚体上的一个力,从原位置平行移到另一位置,其作用效果不变;36、延伸率δ>5%的材料为塑性材料;37、用钢板卷焊而成的筒体其公称直径是指其内径;。
化工设备机械基础(期末考试及答案)
化工设备机械基础一、判断题1.合力总是大于分力。
()2.铆钉等联接件在外力的作用下发生剪切变形的同时，在联接件和被联接件接触面上互相压紧，产生局部压陷变形，甚至压溃破坏，这种现象称为挤压。
()3.挤压变形就是轴向压缩变形。
()4.力偶使刚体只能转动，而不能移动。
()5.两个力F1、F2在同一轴上的投影相等，则这两个力大小一定相等。
()6.平面力偶矩的大小与矩心点的位置有关。
()7.由外力引起的构件内部的相互作用力，称为内力。
()8.剪切面与外力作用线平行。
()9.在求解平面任意力系的平衡问题时，写出的力矩方程的矩心一定要取在两投影轴的交点处。
()10.平面汇交力系求合力时，作图的力序可以不同，其合力不变。
()11.两个相互配合的螺纹，其旋向相同。
()12.一切摩擦传动的传动比都不准确。
()13.大齿轮带动小齿轮转动是属于减速运动。
()14.一般来说，齿轮传动的传动效率要比链传动的传动效率要高的多。
()15.铰链四杆机构中的最短杆就是曲柄。
()16.平面连杆机构各构件的运动轨迹一定在同一平面或互相平行的平面内。
()17.汇交力系平衡的几何条件是力的多边形自行封闭。
()18.蜗杆传动具有传动比大，承载能力大，传动效率高等特点。
()19.在曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角称为极位夹角。
()20.周转轮系中，中心轮与行星架的固定轴线必须在同一轴线上。
()21.金属材料的硬度越大，其韧度也越高。
()22.压力调定回路主要由溢流阀等组成。
()23.合金钢是指在碳钢的基础上特意加入一种或多种元素而形成的一类钢。
()24.有力作用物体就运动，无力作用物体就静止。
()25.铁碳合金是指只由铁和碳两种元素组成的合金。
()26.增压回路的增压比取决于大、小液压缸直径之比。
()27.强度是指金属抵抗变形和不受损坏的能力。
()28.物体的平衡是物体相对地面处于静止状态。
()29.汽车上燃烧用的汽油，其挥发性越高越好。
《化工设备机械基础》习题解答.
1010
==b
a
标准椭圆形封头
b b
b y x A R R
2
22
1
, :
, 0=
=
==点（
MP S
Pa m
5. 5020
10101=⨯=
=
=θσσ
MPa sb
P B b a x a
m
3. 43 (2 2
2
2
4
=--
=
σ
点：
MPa b a x a a sb
P b
a
x a
7. 27 (2 (2 22244
二.指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量Ａ组
B组：
第二章
容器设计的基本知识
一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围
第三章内压薄壁容器的应力分析
和MP S
m
638
44=⨯=
=
σ
S
P R
R
m =
+
2
1
θ
MP S
PD
634==
σ
θ
2.圆锥壳上之A点和B点，已知：p=0.5Mpa，D=1010mm，S=10mm，a=30o。
cr
e cr 2. 1625]
[ (
(295. 12215517. 10
【解】（1）确定参数：D i =10m; S n =22mm; υ=1.0; C=2mm; [σ]t =147MPa.
S e = Sn -C=20mm.
（2）最大工作压力：球形容器.
a e
i e t
w MP S D S P 17. 120
1000020
0. 11474][4][=+⨯⨯⨯=
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化工设备机械基础复习题一、填空题1、强度是指构件—抵抗破坏—的能力。
2、刚度是指构件—抵抗变形—的能力。
3、稳定性是指构件—保持原有—平衡状态的能力。
4、如物体相对于地球静止或作匀速运动，则称物体处于—平衡状态—。
5、物体受外力作用变形时，其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为—内力6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要—大一些_。
7、在轴向拉伸或压缩时，杆件不但有—纵向—变形，同时—横向—也发生变形。
8、扭转是—杆件—的又种变形方式。
9、许Gr称为—剪切—虎克定律。
10、弯曲是工程实际中最常见的一种—基本—变形形式。
11、简支梁是梁的一端为固定铰支座，另一端为—可动_。
12、外伸梁是简支梁的一端或—两端—伸出支座之外。
13、悬臂梁是梁的一端固定，：另—「端—自由―。
14、最大拉应力理论又称—第-- 强度理论。
15、最大伸长线应变理论又称一—第二——强度理论。
16、最大剪应力理论又称—第三强度理论。
17、形状改变比能理论，又称_第四——强度理论。
18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为—交变「应力。
19、硬度是用来—衡量固体材料软硬程度的力学性能指标。
20、裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力称为断裂—韧性_。
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= —时为标准型椭圆形封头。
25、圆柱壳体的环向应力为b e=PD/2 S26、球形壳体的环向应力为b e=PD/4 327、3d是圆筒的—设计—厚度。
28、3是圆筒的—计算—厚度。
29、有效厚度3 e= —3+ △_30、凸形圭寸头包括半球形圭寸头—椭圆形—圭寸头、碟形圭寸头、球冠形圭寸头四种。
31、碟形封头由以 R i为半径的球面，以r为半径的—过度弧—高度为h o的直边三部分组成。
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3 e/D o较大，而长径比L/D o —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。
二、问答题1、构件在外力作用下，安全可靠地进行工作应满足哪些力学条件？答：（1）强度条件；（2）刚度条件；（3 ）稳定性条件2、常见典型平面约束有几种？答：（1 ）柔索约束，如绳子、链条、皮带、钢丝等（2 ）理想光滑面约束（3）圆柱铰链约束3、材料力学对变形固体作了哪些假设？答：（1）连续性假设（2）均匀性假设（3）各向同性假设4、提高梁弯曲强度和刚度的措施？答：（1 ）合理安排梁的受力情况（2）选择合理的截面形状5、引构件产生交变应力的原因有哪些？答：（1 ）载荷作周期性变化（2）载荷不变化，但构件作某些周期性运动6、提高构件疲劳强度的措施？答：（1 ）减缓应力的集中（2 ）降低表面粗糙度（3）增加表面强度7、化工容器零部件标准化的意义是什么？答：标准化是组织现代化生产的重要手段，实现标准化，有利于成批生产，缩短生产周期，提高产品质量，降低成本，从而提高产品的竞争力，实现标准化，可以增加零部件的互换性，有利于设计、制造、安装和维修，提高劳动生产率。
标准化为组织专业生产提供了有利条件。
有利于合理利用国家资源，节省材料等。
标准化的基本参数公称直径、公称压力。
8 、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 ）节省材料和便于制造（ 7）方便操作和便于运输：9 、轴对称回转壳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壳体厚度无实变。
曲率半径连续变化的、材料均匀、连续且各向同性。
（ 2 ）载荷在壳体曲面上的分布是轴对称和连续的没有突变情况（3）壳体边界应该是自由。
（4）壳体在边界上无横向剪力和弯矩。
10 、压力试验的种类？答：（1）液压试验（ 2）气压试验（3）气密试验11 、在简体与锥形封头连接时，可采用哪两种方法来降低连接处的边缘应力？答：（1）使联接处附近的封头及筒体厚度增大，即采用局部加强的方法（ 2）在封头与筒体间增加一个过渡圆弧，则整个封头由锥体过渡弧及高度为 h0 的直边三部分组成。
12 、影响外压容器临界压力的因素有哪些？答：（1）筒体的几何尺寸的影响（2）筒体材料性能的影响（3）筒体椭圆度和材料不均匀的影响13 、为安全，可拆连接、法兰必须满足哪些基本要求？答：（1）有足够的刚度（2）有足够的强度（3）能耐腐蚀（4）成本廉价14 、带传动的优缺点？答：优点（1 ）适用于两轴中心距较大的传动（ 2）带具有良好的弹性，可以缓和冲击和吸收振动（ 3）过载时，带在轮上打滑，可防止其他零件损坏（ 4 ）结构简单，加工和维护方便，成本低廉缺点（ 1）传动的外廓尺寸较大（ 2 ）不能保证固定不变的传动比（ 3 ）带的寿命短（ 4 ）传动效率较低等15 、轮齿失效有哪几种形式？答：（1）轮齿的折断（ 2 ）齿面的点蚀（ 3 ）齿面磨损（4）齿面胶合（ 5）齿面塑性变形16 、滚动轴承的主要失效形式是什么？答：在正常使用情况下，只要选择，安装，润滑，维护等方面都考虑周到。
绝大多数轴承因滚道或滚动表面疲劳点蚀而失效。
当轴承不回转，缓慢摆动或低速转动时，一般不会产生疲劳损坏。
但在很大的静载荷作用下，会使轴承滚道和滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服极限，出现表面塑性变形不能正常工作。
此外，由于使用维护和保养不当或密封润滑不良等因素，也能引起轴承长期磨损、胶合等不正常失效现象。
•••F B =9.67kN Fx=6.84 Fy=2.16二、计算题1、用三轴钻床在水平工件上钻孔时，每个钻头对工件施加一个力偶（如图） 。
已知三个 力偶的矩分别为： M i =1kN m ； M 2=1.4kN m ； M 3=1kN m ，固定工件的两螺栓 A 和B 与 工件成光滑面接触，两螺栓的距离 l=0.2m ，求两螺栓受到的横向力。
解：据M= ±FdM=M i +M 2+M 3=1+1.4+2=4.4kNmF=M/d=4.4/0.2=22kN 答：两螺栓受到的横向力为 22kNABC 。
A 、B 、C 处均为理想的圆柱形铰链约束。
以知该支 架承受的两管道的重量均为 G=4.5kN ，图中尺寸均为 mm 。
试求管架中梁 AB 和BC 所受 的力。
解：梁AB 的受力图E Fx=0Fx+F B CO S 45 °0 E Fy=OFy 1-F N1 -F N 2 + F B COS 45 °0 E M A =OFy 1X 0 — F N 1 X0.4 — F N 2 X 1.12 + F B COS 45 ° *12=02、如图所示，有一管道支架F B杆BC的受力图F BF C=F B=F B=9.673如图（a）表示齿轮用平键与轴连接，已知轴直径d=70mm ,键的尺寸为3X h x|=20mm X12mm x iOOmm，传递的扭转的扭转力偶矩M=2kN m，键的许用切应力[T=60MPa , [op]=100MPa ，试校核键的强度。
n-n 截面分成两部分，并把 n-n 以下部分和轴作为整体来考虑(图b)，对轴心取矩，由平衡方程刀 M o =0，得F S (d/2)=M, F s =2M/d=57.14(kN)剪切面面积为 A= 31=20 x i00=2000mm2，有 T =F S /A=57.14 X 10 3/2000 X 10 -6=28.6(MPa) v ［ T可见平键满足剪切强度条件。
其次校核键的挤压强度。
考虑键在n-n 截面以上部分的平衡(图 F=F s =57.14kN ，挤压面面积 A p =hl/2，有(yp =F/A p =57.14 X 10 3/6 X 100 X 10 — 6=95.3(MPa) v ［申］ 故平键也满足挤压强度条件。
4、如图所示结构中梁 AB 的变形及重量可忽略不计。
杆1为钢制圆杆，直径 d 1=20mm,E 1=200;杆 2 为铜制圆杆，直径 d 2=25mm,E 2=100GPa 。
试问：(1)载荷 F 加在何处，才能使梁 AB 受力后仍保持水平？ (2)若此时F=30kN ，求两拉杆内横截面上的正应力。
£3. jiirT «先校核键的剪切强度。
将平键沿 c ),则挤压力2mt J« ---------- ►A __ 1-厂.. 1i 2F i=E i • n d2=200GPa xn x(20) 2=6.28 X10 7N F2=E2 •n d2=100GPa xn4 x(25) 2=4.91 X10 7N XM A=O—Fx+F 2X2=0X M c=O — F (2 —x)+F 1X2=0Fx=11.19 X107N x=0.88(2)当 F=30kN 时A=0—FX0.88+F 2 X2=0XM B=O— F (2 —x)+F 1X2=0F1=1.68 X104N F2=1.32 X104N对杆 1 (n=F 1/( TT/4d12)=1.68 X104/( n/4 X202X10-6)=53.5MPa对杆 2 O2=F 2/( u/4 d 22)=1.32 X104/( n/4 X252X10-6)=26.9MPa•••杆1的正应力为53.5MPa杆2的正应力为 26.9MPa5、以圆轴以 300r/min 的转速传递 331kW 的功率。
女口 [ T=40MPa ,[0]=0.5 °m ,G=80GPa ，求轴的直径。
解：由强度条件设计轴的直径max=T/w t=16T/ n d3< [TT=9550p/n=9550 X331 / 300=10.536kN m••• d >(16T/ TT[ T)1/2=[16 X 10536/( n>40 X106)]=11.03(cm)由钢度条件设计轴的直径D max=T/Glp X180/ n=32T/G n d4X180/ n 珥 0]d >(32T/G TT[ 0] X180/ n 严={32 X10536 X180/ ( 80 X10 9X0.5 n)}1/2 =11.13(cm) 取d11.13cm6 、一外伸梁受均布载荷和集中力偶作用，如图所示(见答案) ，试作此梁的剪力图和弯矩图。