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化工设备机械基础A卷答案1说课材料
化工设备机械基础A卷答案1徐州工程学院试卷2013 — 2014 学年第 2 学期 课程名称 化工设备机械基础试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟命 题 人 2014 年 4 月 9 日 使用班级 11化艺 教研室主任 年 月 日 教学院长 年 月 日姓 名 班 级 学 号一、填空题（每空2分，共计10分）1. 如图所示为一封闭的圆筒，其半径为R ，筒体壁厚为t 。
筒体内盛放密度为ρ的液体，筒体顶部气体的压力为P 0，离液面距离x 的点A 所受的环向应力大小为0() ρ+p gx Rt，经向应力大小为 02p R t。
2. 材料力学对变形固体做了如下假设： 连续性假设 、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。
3. σ=Εε称为＿虎克定律 。
4. 第一强度理论又称 最大拉应力理论 。
二、选择题（每题2分，共计10分）1. 静力学研究的对象是（ d ）a ．物体b ．流体c ．物质d ．刚体题号 一 二 三 四 五 总分 总分 得分2.图示结构，用积分法计算AB梁的位移时，梁的边界条件为( a )a．y A=0 y B=0b．y A≠0 y B≠0c．y A=0 y B≠0d．y A≠0 y B=03.工作压力为1.8MPa，容积为1500m3，介质为液化石油气的球罐，属于（ c ）。
a．Ⅰ类容器 b．Ⅱ类容器 c．Ⅲ类容器4.下列不属于工程上常采用的开孔补强结构的是（ b ）。
a．补强圈补强 b．多层包扎补强c．厚壁管补强 d．整体锻件补强5.为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是（ c ）。
a．增加壁厚 b．改用强度较高的材料 c．设置加强圈三、是非题（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.强度是指构件抵抗破坏的能力。
（√）3.安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度没有影响。
（×）4.金属构件在经过一段时间交变应力的作用后发生断裂现象称为疲劳。
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A卷答案
一、问答题(共3小题,每小题12分,共36分)。
不同类型的化工设备虽然其服务对象不同、操作条件各异、结构形式多样，但大多都是含有一个能承受压力且容积达到一定数值的密闭容器。
按照中国《压力容器安全技术监察规程》的有关规定，若密闭容器同时具备以下条件即可视为压力容器。
（2分）(1)最高工作压力大于或等于0.1MPa(不含液柱压力)。
（2分）(2)内直径(非圆形截面指断面最大尺寸)大于或等于0.15m，且容积大于或等于0.025m3。
（2分）(3)介质为气体、液化气体或最高工作温度等于标准沸点的液体。
（2分）从形状来看，压力容器主要有圆筒形、球形和矩形三种。
其中，矩形容器由平板焊成，但承压能力差，因此，多用作小型常压储槽。
球形容器，由于制造上的原因，通常也用作有一定压力的大中型储罐。
而对于圆筒形容器，由于制造容易、安装内件方便、承压能力较强，故在工业生产中应用最广。
（2分）压力试验有液压试验和气压试验两种。
一般采用液压试验，对于不适合进行液压试验的容器，例如，容器内不允许有微量残留液体，或由于结构原因不能充满液体的容器，如高塔，液压试验时液体重力可能超过基础承受能力等，可采用气压试验。
（2分）（1）液压试验液压试验是将液体注满容器后，再用泵逐步增压到试验压力，检验容器的强度和致密性。
试验必须用两个量程相同并经过校正的压力表，压力表的量程在试验压力的2倍左右为宜，但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力。
（2分）试验介质及要求供试验用的液体一般为洁净的水，需要时也可采用不会导致发生危险的其他液体。
试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。
奥氏体不锈钢制容器用水进行液压试验后，应将水渍清除干净，当无法达到这一要求时，应控制水的氯离子含量不超过25mg／L。
（2分）碳素钢、16MnR和正火15MnVR钢容器液压试验时，液体温度不得低于5℃；其他低合金钢容器，试验时液体温度不得低于15℃。
如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高，则需相应提高试验液体温度；其他钢种容器液压试验温度按图样规定。
化工设备机械基础A答案
答案课程名称：化工设备设计基础（A ）命题教师：适用班级：一、单项选择题：(每题2分，共计20分)二、填空题：(每空1分，共计30分)1、 ( 垫片比压力 )， ( 初始密封条件时垫片单位面积上所受的最小压紧力 )。
2、 ( 正方形 )和( 转角正方形 )。
3、 ( 浆式 )、( 推进式 )、( 框式 )、( 锚式 )、( 螺带式 )。
4、 ( 补强圈结构 )、（ 厚壁接管补强 ）、( 整锻件补强 ) 三种形式。
5、（ 高压容器 ），（ 中压容器 ）6、 ( 机械密封 )和( 填料密封 )。
7、 ( 长 ),( 短 )圆筒， ( 加强圈 )和( 圆筒有效段组合截面 )。
8、 ( 含碳量为0.16% )， ( Mn 元素 )， ( 压力容器用钢 )。
9、（ 焊接接头形式 ）和（ 焊缝无损检测的要求 ）和（ 长度比例 ）有关10、 ( 球形封头 )、( 椭圆形封头 )、( 锥形封头 )、( 碟形封头 )。
三、名词解释(每题2分，共计10分)1、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。
2、弹性压缩失稳：在外压作用下，突然发生的筒体失去原形，即突然失去原来的稳定性的现象称为弹性压缩失稳。
3、热处理：钢铁在固体状态下，通过加热、保温和不同的冷却方式，以改变其组织，满足所要求的物理、化学和力学性能。
4、基本风压：距地面10m 高处的风压值。
5、临界长度：对于外压容器，我们用临界长度ecr S D D L 17.1 作为长短圆筒的区分界限。
四、简答题：(共计24分)1、（8分）答题要点：① 补强形式有4种……………………………………………………………（4分）内加强平齐接管, 外加强平齐接管 ,对称加强凸出接管,密集补强②比较：……………………………………………………（4分）从强度角度来看, 密集补强最好, 对称加强凸出接管次之, 内加强平齐接管第三, 外加强平齐接管效果最差。
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姓名 学号 订 线 答案一、选择题1.B2.B3.A4.A5. D6.C7.C8.C9.A 10.A二、填空题1.浮头式 填料函式 U 形管式2.拉西环 鲍尔环 鞍形填料 阶梯环3.模数相同 齿形角相同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。
分为单弓形、双弓形和三弓形三种。
2.当活塞1在外力作用下从左向右移动时，泵内的容积增加，压力降低。
当压力降到低于吸液管的压力时，吸入阀6被推开，液体进入吸液管，进而经过吸入阀，被吸入泵体内，而排出阀4则被泵体外的液体压紧而关闭。
当活塞1向左移动时，泵体内的液体受到挤压，压力逐渐增高并顶开排出阀4将液体排出泵外，吸入阀6则被泵内的液体压紧而关闭。
活塞往复运动一次，完成一个吸入和排出过程，称为一个循环。
姓名 学号 订 线 3. 四、计算题i=z 2/z 1得z 2=20×4=80 d1+d2=m(z 1+z 2)=400×2=800模数m=800/100=8mm 分度圆直径d1=m×z 1=10×20=200mmd2=m×z 2=10×80=800mm。
化工设备机械基础A卷答案
徐州工程学院试卷2013 — 2014 学年第 2 学期 课程名称 化工设备机械基础 试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟命 题 人 2014 年 4 月 9 日 使用班级 11化艺 教研室主任 年 月 日 教学院长 年 月 日 姓 名 班 级 学 号一、填空题（每空2分，共计10分）1. 如图所示为一封闭的圆筒，其半径为R ，筒体壁厚为t 。
筒体内盛放密度为ρ的液体，筒体顶部气体的压力为P 0，离液面距离x 的点A 所受的环向应力大小为0() ρ+p gx Rt，经向应力大小为02p R t。
2. 材料力学对变形固体做了如下假设： 连续性假设 、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。
3. σ=Εε称为＿虎克定律 。
4. 第一强度理论又称 最大拉应力理论 。
二、选择题（每题2分，共计10分）1. 静力学研究的对象是（ d ）a ．物体b ．流体c ．物质d ．刚体2. 图示结构，用积分法计算AB 梁的位移时，梁的边界条件为( a )a ．y A =0 y B =0b ．y A ≠0 y B ≠0c ．y A =0 y B ≠0d ．y A ≠0 y B =03. 工作压力为1.8MPa ，容积为1500m 3，介质为液化石油气的球罐，属于（ c ）。
a ．Ⅰ类容器b ．Ⅱ类容器c ．Ⅲ类容器 4. 下列不属于工程上常采用的开孔补强结构的是（ b ）。
a ．补强圈补强b ．多层包扎补强c ．厚壁管补强d ．整体锻件补强5. 为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是（ c ）。
a ．增加壁厚b ．改用强度较高的材料c ．设置加强圈三、是非题（每题1分，共计10分）题号 一 二 三 四 五 总分 总分 得分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. 强度是指构件抵抗破坏的能力。
（ √ ）3. 安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度没有影响。
（×）4. 金属构件在经过一段时间交变应力的作用后发生断裂现象称为疲劳。
化工设备机械基础习题答案
P
3Pa
2Pa
Pa
习题解答 第1章
.37.
2019/6/22
1-15(f)
(1)求支座反力：
RA
RB
MB 0 RA 4a P3a 2P a 0
RA
5 4
P
RB
7 4
P
习题解答 第1章
.38.
2019/6/22
（2）分段列Fs（x）、M（x）。
AC段：
Px2
Pa
5Pa 4
7Pa 4
RB
7P 4
习题解答 第1章
.40.
2019/6/22
1-15(g)
Fs x ql x
x
M x ql2 q l x l x
2
ql
1 q x l 2 ql2
2
ql 2
ql2 2
习题解答 第1章
.41.
Fs Fs
Fs
Fs
习题解答 第1章
.26.
1-15(a)
2019/6/22
Fs x ql qx
M x qlx qx x
x
2
Fs
max
2ql
ql
M max
3 2
ql 2
2ql
3ql2 2
习题解答 第1章
.27.
2019/6/22
1-15(b)
2019/6/22
整体受力图：
NAx A
B
C
F D
NAy
NAx A NAy
RB
NCx C
完整word版,化工设备机械基础a卷答案
徐州工程学院试卷答案2012 — 2013 学年第 2 学期课程名称化工设备机械基础试卷类型 A 考试形式闭卷考试时间 100 分钟命题人 2013 年 5 月 3 日使用班级 10化艺教研室主任年月日教学院长年月日姓名班级学号一、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 ）。
题号一二三四总分总分10 20 10 60 100得分题1图题2图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 ）。
完整word版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选择题1材料的刚度条件是指构件抵抗（）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（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。
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（A 送F x =0, S F y =0B Z F x =0, S F y =0,2M O(F)=0C .送F x RD 送F x =0, 2；M o(F i)=08、受外压的圆筒壳体其破坏形式为失稳的是（A .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（A.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17、根据小变形条件，可以认为（ D )10、优质非合金钢 20g 表示（D ）11、关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论，正确的是（A .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（14、当采用无缝钢管作为筒体时，其公称直径为（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。
化工设备机械基础A卷答案
徐州工程学院试卷2013 — 2014 学年第 2 学期 课程名称 化工设备机械基础试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟命 题 人 2014 年 4 月 9 日 使用班级 11化艺教研室主任 年 月 日 教学院长 年 月 日姓 名 班 级 学 号一、填空题（每空2分，共计10分）1.如图所示为一封闭的圆筒，其半径为R ，筒体壁厚为t 。
筒体内盛放密度为ρ的液体，筒体顶部气体的压力为P 0，离液面距离x 的点A 所受的环向应力大小为0() ρ+p gx Rt，经向应力大小为02p R t。
2.材料力学对变形固体做了如下假设： 连续性假设 、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。
3. σ=Εε称为＿虎克定律 。
4.第一强度理论又称 最大拉应力理论 。
二、选择题（每题2分，共计10分）1.静力学研究的对象是（ d ）题号 一二三四五总分总分 得分a ．物体b ．流体c ．物质d ．刚体2.图示结构，用积分法计算AB 梁的位移时，梁的边界条件为( a ) a ．y A =0 y B =0b ．y A ≠0 y B ≠0c ．y A =0 y B ≠0d ．y A ≠0 y B =03.工作压力为，容积为1500m 3，介质为液化石油气的球罐，属于（ c ）。
a ．Ⅰ类容器 b ．Ⅱ类容器 c ．Ⅲ类容器4.下列不属于工程上常采用的开孔补强结构的是（ b ）。
a ．补强圈补强 b ．多层包扎补强 c ．厚壁管补强 d ．整体锻件补强5.为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是（ c ）。
a ．增加壁厚b ．改用强度较高的材料c ．设置加强圈三、是非题（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. 强度是指构件抵抗破坏的能力。
（ √ ）3. 安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度没有影响。
（×）4. 金属构件在经过一段时间交变应力的作用后发生断裂现象称为疲劳。
化工设备机器基础试卷附答案
B. a =0 时，弯矩图为三角形；
Ｄ．与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。
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
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+a/sinθ（或 AK2） 。
题1图
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 ）。
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
Fy 0, FA FB G G1 G2 G3 0 (2 分)
M B F 0，(1 分)
即： G(2.5 m 3 m) G2 2.5 m G1 2 m FA (1.8 m 2 m) 0 （1 分）
（1 分）
[ ]
（1分）
所以，轴取公称直径d=45mm。（1分） 4．图示外伸梁，F=500N，l=1m,材料[]=100MPa 。若梁采用矩形截面，截面尺寸 b×h=20×40mm2, 请讨论将梁竖放好还是平放好？试分别校核梁的强度。（9 分） 解：（1）画梁的弯矩图求最大弯矩。（3 分）
M max Fl
化工设备机械基础A卷答案
工程学院试卷2013 — 2014 学年第 2 学期 课程名称 化工设备机械基础 试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟命 题 人 2014 年 4 月 9 日 使用班级 11化艺 教研室主任 年 月 日 教学院长 年 月 日 姓 名 班 级 学 号一、填空题（每空2分，共计10分）1. 如图所示为一封闭的圆筒，其半径为R ，筒体壁厚为t 。
筒体盛放密度为ρ的液体，筒体顶部气体的压力为P 0，离液面距离x 的点A 所受的环向应力大小为0() ρ+p gx Rt，经向应力大小为02p R t。
2. 材料力学对变形固体做了如下假设： 连续性假设 、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。
3. σ=Εε称为＿虎克定律 。
4. 第一强度理论又称 最大拉应力理论 。
二、选择题（每题2分，共计10分）1. 静力学研究的对象是（ d ）a ．物体b ．流体c ．物质d ．刚体2. 图示结构，用积分法计算AB 梁的位移时，梁的边界条件为( a )a ．y A =0 y B =0b ．y A ≠0 y B ≠0c ．y A =0 y B ≠0d ．y A ≠0 y B =03. 工作压力为1.8MPa ，容积为1500m 3，介质为液化石油气的球罐，属于（ c ）。
a ．Ⅰ类容器b ．Ⅱ类容器c ．Ⅲ类容器 4. 下列不属于工程上常采用的开孔补强结构的是（ b ）。
a ．补强圈补强b ．多层包扎补强c ．厚壁管补强d ．整体锻件补强5. 为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是（ c ）。
a ．增加壁厚b ．改用强度较高的材料c ．设置加强圈三、是非题（每题1分，共计10分）题号 一 二 三 四 五 总分 总分 得分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. 强度是指构件抵抗破坏的能力。
（ √ ）3. 安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度没有影响。
（×）4. 金属构件在经过一段时间交变应力的作用后发生断裂现象称为疲劳。
A卷答案化工设备机械基础
菏泽学院化学与化工系2009级 2011-2012学年第1学期化学工程与工艺专业《化工设备机械基础》试卷（A ）答案（110分钟）一、填空（每空1分，共30分）1、不锈钢的主要合金元素是 铬 、 镍 ，450~850℃间停留较长时间，使晶粒边缘造成 晶间腐蚀 现象2、碳钢热处理是将钢材经过 加热 、 保温 、 冷却 过程，以改变其组织结构，实现改变其性能的工艺。
3、 边缘应力的两个基本特征是 局部性 、 自限性 。
4、 对于用钢板卷焊的压力容器筒体,用它的 内径 作为其公称直径,如果压力容器筒体是用无缝钢管直接截取的,规定用钢管的 外径 作为其公称直径。
5、压力容器用法兰有 甲型平焊 、 乙型平焊 、 长颈对焊 三种结构型式。
6、压力容器开孔补强结构主要有 补强圈补强 、 厚壁管补强 、 整锻件补强 三种。
7、有一带夹套的反应釜,釜内为真空,夹套内的工作压力为0.5MPa,工作温度<200℃,试确定:(1)釜体的计算压力(外压)p c = -0.6 MPa;釜体水压试验压力p T =0.75 MPa. (2)夹套的计算压力(内压)p c = 0.5 MPa;夹套的水压试验压力p T =0.625 MPa.8、外压圆筒的加强圈，其作用是将 长 圆筒转化成为 短 圆筒，以提高临界失稳压力，减薄筒体壁厚。
加强圈的惯性矩应计及 加强圈 和 加强圈和圆筒有效段组合截面。
9、 提高法兰刚度的有效途径是 增加法兰厚度、减小螺栓作用力臂、增加法兰盘外径。
10、 卧式容器双鞍座的设计中，容器的计算长度等于 筒体 长度加上两端凸形封头曲面深度的 2/3 。
11、 对于碳钢和低合金钢制的容器,考虑其刚性需要,其最小壁厚δmin= 3 mm;对于高合金钢制容器,其最小壁厚δmin= 2 mm.二、判断题（每小题2分，共20分）( × )1、图纸标注的容器壳体厚度指的是名义厚度δn,即可以作为依靠来承受介质压力的厚度。
(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)。
化工机械基础习题答案
《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。
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工程学院试卷化工设备机械基础100 分钟11 化艺a.I 类容器b.n 类容器c.ffi 类容器a .补强圈补强b •多层包扎补强题号-一一二二二-三四五总分总分得分班级1. 2. 3. 4. 1.2. 3. 填空题（每空2分，共计10分）如图所示为一封闭的圆筒，其半径为 度为P 的液体，筒体顶部气体的压力为（P gx ）R的环向应力大小为 ------ ---------t材料力学对变形固体做了如下假设: 设。
（T =E£称为—虎克定律。
R ，筒体壁厚为t 。
P o ，离液面距离 ，经向应力大小为筒体内盛放密 x 的点A 所受P R厂0。
2t连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假第一强度理论又称 最大拉应力理论。
、选择题（每题2分, 静力学研究的对象是（ a .物体 b 流体 图示结构, 用积分法计算 a . b . c . d . y A =0 y B =0 y B M0 y A =0 y B M0 工作压力为 共计10分）C.物质 d .刚体 AB 梁的位移时，梁的边界条件为 （a ） fEi y B =0 1.8MPa ，容积为1500m 3，介质为液化石油气的球罐，属于（ 4. 下列不属于工程上常采用的开孔补强结构的是（ b )。
2013— 2014 学年第 2 学期试卷类型_A ______ 考试形式闭卷 命题人 2014 ______ 年4_月_9_日教研室主任 年 月 日姓名课程名称 考试时间 使用班级 教学院长 学号5 .C.厚壁管补强 d •整体锻件补强为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是（a.增加壁厚b.改用强度较高的材料C.设置加强圈三、是非题（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 . 强度是指构件抵抗破坏的能力。
（V ）3 . 安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度没有影响。
4 . 金属构件在经过一段时间交变应力的作用后发生断裂现象称为疲劳。
5 . 由于夹套式反应釜的夹套内及釜体内均为正压操作，因而不需要进行稳定性校核。
6 . 外压和真空容器不应以内压进行压力试验。
7 . 气密性试验应在液压试验合格后进行。
（V ）8 . 半球形封头、椭圆形封头、平板型封头属于凸形封头。
9 . 压力容器强度校核时公式中用到的厚度是有效厚度。
10 . 卧式容器鞍座位置A不宜大于0.2L，当需要时, A最大不得大于0.25L。
（V ）四、计算题（共计70分）1 . 图示支架由杆 AB、BC组成，A、B、C处均为光滑铰链，在铰B上悬挂重物G=10kN，杆件自重不计，求杆件AB、BC所受的力。
（8分）解: （1 ）取B销为研究对象画受力图F y0 : F BC sin 30 （2分）2 .FBCFABF xGsin302G 2 10F BC COS30F BC CO S30 20 週220kN（2分）BCAB AB0 （2分）卜ABC T17. 3kN （2分）（采用其他方法求解此题，过程结果正确酌情给分）一阶梯杆如图所示，AB段横截面面积为：A1=100mm2，BC段横截面面积为画轴力图；（2）求各段杆横截面上的正应力。
（8分）A2=180mm2,⑴解（1）计算各段内轴力，并绘制轴力图（ 4分）J AB 段：F N1 8kN 121 J t2 1BC 段：F N215kN 绘制轴力图（2 ）确定应力（4 分）AB 段: 80M PaBC 段: FN283.3 MPa A按挤压强度设计，由jy]（2 分）所以，插销取公称直径 d=20mm （1分）4. 某汽车传动轴 AB 由45号无缝钢管制成。
轴外径 D=90mm ，壁厚t=2.5mm ,传递最大力矩M=1.5kN m , [ ]=60MPa 。
试：（1）画扭矩图；（2）校核轴的强度。
解：（1）画出扭矩图（3分）（2）校核强度 Tmax= 1.5kN -mQCWP-2D 3（1 4） 0.2 90"（詁）29280mm （2分）解：（1）求约束力。
（2分）3.图示拖车挂钩用插销联接,已知挂钩厚度 =10mm,[ 设计插销的直径do （9分） 解：（1）插销发生剪切和挤压破坏，求剪力和挤压力 F Q = F/2=28kN （1 分） F jy = F = 56kN （1 分） （2 ）强度计算 按剪切强度设计，由 F QF /2 Ad 2/4|4F Q [4 28 103V []（2 分） 18.9mm （1 分）56 1032 10 20014mm（1分） （或 W 4）32903[1嵋4）29280m^）max Tmax31.2器51.2MPa[]（2 分）轴的强度满足。
（1分）5.图示的外伸梁 弯矩图；（3） AB 在CB 段作用均布载荷q ，求（1）计算支座A 、 并求最大弯矩。
（10分） C 所受的力；（2）画出剪力图、jyA jyF5qaFc4F Aqa4（8分）.V由弯矩图扭矩图知，危险截面在轴的中间截面（1 分）T=0.18P ; Mmax=0.2P强度条件：r3W Z1E axT 232P _2 -------- 2— V0.2 0.18 [] d 3（3 分）d 3[]P —f 」788N32J0.22 0.182（2 分）285 C,设计压力7.今有一直径为1200mm 的吸收塔，封头与筒体采用法兰连接，为0.3MPa ,材质为Q235-B ,试选择标准法兰（具体确定法兰类型、密封面型式、公称直径、公 该塔操作温度为称压力、材料、并正确标记）。
（7分）MPa公称压力PN 法兰材料工作温度 厂C> -20~200 250 300 3500.25板材Q235-A , B 0.16 0.15 0.14 0.13（2）画剪力图（3分）建立X-FQ 坐标，从梁左端画图。
（3 ）最大弯矩6. 手摇绞车如图，轴的直径 d=30mm ，材料为Q235钢，[d ]=80MPa 。
画出弯矩图、扭矩图，并按第三强度理论求绞车的最大起吊重量P 。
（ 10分）解：（1）画扭矩图（2分）；画弯矩图（2分）画弯矩图（3分）建立X-M 坐标，从梁左端画图。
M A F A A 0M cqa 2 vM BqA A/2甲型、乙型平焊法兰的最大允许工作压力（ JB/T4700-2000）解：法兰材料取塔体、封头材料相同的 （分）；设计压力不大于最大允许工作压力的原则,选择法兰公称压力 0.6MPa （1分）；公称直径取1200mm （1分）；可选用甲型平焊法兰（1分）；4801-2000（ 2分）（其它法兰选型，若满足要求亦算正确） D i =600mm ，设计压力p=2.2M Pa ，设计温度为-20 C,[ d ]t=170 MPa ,选用材料为 Q345R 的钢板制造，钢板的厚度负 偏差取0.8mm ,腐蚀裕量取3mm ,单面焊局部无损检测，试确定其厚度，并校核水压试验强度（10 分）【解】（）确定设计参数（分，未列出但公式中带入正确也算正确）压力参数：设计压力 P=2.2MPa ，计算压力p c =p=2.2MPa. 设计温度：t=-20 Co 许用应力：[d ]t =170MPa 。
钢板厚度负偏差：C 1=0.8mm 。
腐蚀裕量：C 2=3mm 。
（2）求厚度（4分）2.2 6004.89mm170 0.8 2.2考虑到低合金钢制容器的最小壁厚，满足最小壁厚。
故厚度取e nC 100.86.2mm水压试验校核:170 1. 25 2. 2 ——6006.2170 2 6.2C 2 4.89 3 7.89mmd C1 7.89 0.88.69mm根据钢板厚度标准规格，名义厚度3 n 取为10mm 。
（3）校核水压试验强度（4分） 由于操作压力不高，采用的密封面型式为平面型（1分），法兰标记为：法兰 -RF 1000-0.6 JB/T8.某化工厂欲设计一台石油气分离工程中的乙烯精馏塔。
已知：塔体内径焊接接头系数：由题目得:© =0・80。
巳D i2[ ]P c10mmP D2 e134. 4MPa0. 9 s0.9 0.8 345 248.4MPa T 0.9 s所以水压试验时强度足够。