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《化工设备机械基础》练习题
一、判断题 1、在所有封头中，平板封头的承压能力最差，球形封头的承压能力最好。（ ） 2、弹性模量和泊讼比是材料重要的力学性能，二者均不随着温度的变化而变化。（ ） 3、内压薄壁圆筒的薄膜应力与壁厚成反比，当容器材质和内部介质压力一定时，厚度大的容器 壁内应力总小于壁厚小的容器。（ ） 4、根据弹性失效理论，容器器壁内某一处的最大应力达到材料设计温度下的屈服极限时，容器 即宣告失效。（ ） 5、安全系数是一个不断发展变化的数据，随着科学技术的发展，其值将逐渐减小。（ ） 6、从承压角度考虑，半球型封头最理想，并且用料最省，在对封头选择时应优先考虑。（ ） 7、按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力沿壁厚均匀分布。（ ） 8、金属垫圈的材料一般并不要求强度高，而是要求其软韧。（ ） 9、无缝钢管用做容器的筒身时，其公称直径指的是外径。（ ） 10、梁上如果只有集中力偶作用，则截面上的内力只有弯矩没有剪力。（ ） 11.由钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径指的是它们的内径。（ ） 12、在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆孔的长轴与筒体轴线平行。（ ） 13、法兰密封中，法兰的强度和刚度具有同等重要的意义。（ ） 14、法兰联接中，预紧密封比压越大，则工作时可有较大的工作密封比压，有利于保证密封。（ ） 15、外压长圆筒在长径比一定的情况下，设置的加强圈数量越多，其临界压力越高。（ ） 16、材料的弹性模量和泊讼比一般随着温度的变化而变化。（ ）
16、蠕变 17、低碳素钢 18、第三强度理论 19、第四强度理论 20、切应力互等定理
四、试分析拉伸试验时低碳素钢试件出现滑移线的原因。
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对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
6、常温工作的压力容器在投入生产之前进行压力试验的目的是
，根据试验中所采用介质的不同可分为
椭圆形封头的长短为
向应力分别为 σθ＞0,σθ＝0,σθ＜0。 7、有一容器，其最高工作压力 1.6MPa, 工作温度 t≤150℃且装有安全阀，则该容器的设计压力
Pd= MPa;水压试验压力 PT=
答案 n 14mm 液压强度满足
4、确定一外压圆筒的壁厚。已知：设计压力
设计温t度 250 C
。 (附图在后) 答案 12mm
，取壁厚C附加C1量 C2 2mm
5、一蒸汽锅炉承受最大压强为 p , 圆筒部分的内径为 D ，厚度为 t , 且 t 远小于 D . 试用第 四强度理论校核圆筒部分内壁的强度. 已知 p=3.6MPa，t=10mm，D=1m，[]=160MPa.
、
和
三部分组成。在制定法兰标准尺寸系
，设计外压圆筒时现行的稳定安全系数 m=
。
、
圆筒，在设计计算时外压容器
，它具有
部位附近，并且要求孔边
。
时，其赤道圆上的环
，通常采用的补强结构有
4、无力矩理论（薄膜理论） 5、第二曲率半
.
五、简述提高梁的弯曲强度和刚度的措施。
六、计算题
1、如图所示，直径为 50mm 的实心梁上受到一均布载荷和一力偶的作用。（1）列出剪力方程和弯
、
2、法兰联接结构一般是由
列时，是以
和
、
材料，在 ℃时的机械性能为基础的。
3、外压圆筒加工制造时，要求其椭圆度 e≤
，外压圆筒中设加强圈的目的是将
的焊缝系数 Ф=
4、边缘应力又叫
和
。
两个性质。
，其产生的原因是
5、在椭圆形封头和碟形封头上开孔时，应尽量开在封头的
与封头边缘之间的投影距离不小于封头内径的
8、常用的压力容器开孔补强设计的原则是
、
、
9、容器设计参数中，设计温度尽管不直接反映在强度计算公式中，但它是
和
三、解释名词
1、薄壁容器
MPa。
一个不可缺少的参数。
2、疲劳强度 3、泊松比
。
径 6、轴向失稳 7、边缘应力 8、弹性压缩失稳 9、塑性失效补强原则 10、临界长度
11、计算长度 12、名义厚度 13、第一曲率半径 14、名义屈服极限 15、垫片密封比压力
距方程，（2）画出剪力图和弯矩图，（3）求危险横截面上最大正应力
（附图在后）答案
Qx
M
x
1kN.m 2 2x
x 2.75 2x x 2 1
0 x 0.5m 0.5m x 1m
0 x 0.5m 0.5m x 1m
2、悬臂吊车如图所示。横梁用 20a 工字钢制成。其抗弯刚度 Wz = 237cm3,横截面面积 A=35.5cm2，总荷载 F= 34kN，横梁材料的许用应力为[]=125MPa。校核横梁 AB 的强度。
答案 r4 155MPa [σ]
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对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
答案
c max 94.37MPa [ ]
3、设计一台圆筒形受压容器，內径 di=1400mm，长度为 3000mm 两端为标准椭圆形封头，容器
材质为 16MnR，取 C2=2 mm，工作温度 t=280℃，设计压力 P=1.76Mpa。试对筒体和封头进行设 计。（取 Φ=0.85， 〔σ〕t=148.8Mpa，σS=345MPa，〔σ〕=170Mpa ）
max 224MPa
（附图在后）
p 0.2，MPa Di 1800mm ， pc ， 材p 料01.26MMnPRa。取
hi
0.5m
hi / 3
L
2KN·m
（第 1 题图） C
A
1.2
（第 2 题图）
D
L
10350
F
（第 4 题图）
6、一个低合金钢内压反应釜，内径 Di 1000mm ，工作压力 2.0MPa （装有安全阀），工作温 度 3000 C ，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，（1）