过程装备设计--课后题文档格式.doc

过程装备设计--课后题文档格式.doc

《过程装备设计--课后题文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《过程装备设计--课后题文档格式.doc（3页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

不连续应力有哪些特征，其中β与√Rt两个参数的物理意义是什么？

①回转壳的不连续效应：

附加力和力矩产生的变形在组合壳连接处附近较大，很快变小，对应的边缘应力也由较高值很快衰减下来。

②不连续应力有两个特征：

局部性和自限性。

③β：

反映了材料性能和壳体几何尺寸对边缘效应影响范围。

越大，边缘效应影响范围越小。

④√Rt：

该值与边缘效应影响范围的大小成正比。

反映边缘效应影响范围的大小。

5、预应力法提高厚壁圆筒屈服承载能力的基本原理是什么？

使圆筒内层材料在承受工作载荷前，预先受到压缩预应力作用，而外层材料处于拉伸状态。

当圆筒承受工作压力时，筒壁内的应力分布按拉美公式确定的弹性应力和残余应力叠加而成。

内壁处的总应力有所下降，外壁处的总应力有所上升，均化沿筒壁厚度方向的应力分布。

从而提高圆筒的初始屈服压力，更好地利用材料。

6、承受横向均布载荷的圆形薄板，其力学特征是什么？

其承载能力低于薄壁壳体的承载能力的原因是什么？

承受横向均布载荷的圆形薄板，其力学特征是：

①承受垂直于薄板中面的轴对称载荷；

②板弯曲时其中面保持中性；

③变形前位于中面法线上的各点，变形后仍位于弹性曲面的同一法线上，且法线上各点间的距离不变；

④平行于中面的各层材料互不挤压。

原因是：

薄板内的应力分布是线性的弯曲应力，最大应力出现有板面，其值与（R/t）2成正比；

而薄壁壳体内的应力分布是均匀分布，其值与（R/t）成正比。

同样情况下，按薄板和薄壳的定义，（R/t）2>

>

（R/t），而薄板承受的压力p就远小于薄壳承受的压力p了。

7、椭圆形封头、碟形封头为何均设置短圆筒？

短圆筒的作用是避免封头和圆筒的连接焊缝处出现经向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。

8、螺栓法兰连接密封中，垫片的性能参数有哪些？

它们各自的物理意义是什么？

①有垫片比压力y和垫片系数m两个。

②垫片比压力y的物理意义为形成初始密封条件时垫片单位面积上所受的最小压紧力；

垫片系数m的物理意义为保证在操作状态时法兰的密封性能而必须施加在垫片上的压应力。

9、按GB150规定，在什么情况下壳体上开孔可不另行补强？

为什么这些孔可不另行补强？

GB150规定：

当在设计压力≤2.5MPa的壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）大于两孔直径之和的两倍，且接管公称外径≤89mm时，满足下表的情况下，可不补强

接管外公称直径253238|4548|5765|7689

最小厚度3.5|4.0|5.0|6.0

因为这些孔存在一定的强度裕量，如接管和壳体实际厚度往往大于强度需要的厚度；

接管根部有填角焊缝；

焊接接头系数小于1但开孔位置不在焊缝上。

这些因素相当于对壳体进行了局部加强，降低了薄膜应力从而也降低了开孔处的最大应力。

因此，可以不预补强。

10、采用补强圈补强时，GB150对其使用范围作了何种限制，其原因是什么？

用在静载、常温、中低压情况下；

材料标准抗拉强度低于540MPa；

补强圈厚度≤1.5δn；

δn≤38mm。

原因为：

补强圈与壳体金属之间不能完全贴合，传热效果差，在中温以上使用时，二者存在较大的热膨胀差，因而使补强局部区域产生较大的热应力；

补强圈与壳体采用搭接连接，难以与壳体形成整体，所以抗疲劳性能差。

11、压力试验的目的是什么？

为什么要尽可能采用液压试验？

压力试验的目的：

在超设计压力下，考核缺陷是否会发生快速扩展造成破坏或开裂造成泄漏，检验密封结构的密封性能。

对外压容器，在外压作用下，容器中的缺陷受压应力的作用，不可能发生开裂，且外压临界失稳压力主要与容器的几何尺寸、制造精度有关，与缺陷无关，一般不用外压试验来考核其稳定性，而以内压试验进行“试漏”，检查是否存在穿透性缺陷。

由于在相同压力和容积下，试验介质的压缩系数越大，容器所储存的能量也越大，爆炸也就越危险，故应用压缩系数小的流体作为试验介质。

气体的压缩系数比液体的大，因此选择液体作为试验介质，进行液压试验。

12、一次应力、二次应力和峰值应力的区别是什么？

一次应力具有“非自限性”，二次应力在材料为塑性材料时具有“自限性”，峰值应力具有高度的“局部性”。

13、双鞍座卧式容器设计中计算哪些应力？

试分析这些应力是如何产生的？

①圆筒上的轴向应力。

由轴向弯矩引起。

②支座截面处圆筒和封头上的切向切应力和封头的附加拉伸应力。

由横向剪力引起。

③支座截面处圆筒的周向弯曲应力。

由截面上切向切应力引起。

④支座截面处圆筒的周向压缩应力。

通过鞍座作用于圆筒上的载荷所导致的。

14、塔设备设计中，哪些危险截面需要校核轴向强度和稳定性？

①裙座底部截面及孔中心横截面是危险截面。

②筒体与群座连接处的横截面。

补充：

1．设置加强圈目的是什么

设置加强圈的目的是减小计算长度，提高容器抗失稳的能力。

3．水压试验的目的是什么？

为什么水压试验时必须限制其环境温度？

目的：

降低开孔接管处的应力峰值，使这个应力峰值限定在一定许可范围内。

水压试验时必须限制环境温度，使环境温度小于水沸点温度以防止水转化为气体，高于材料的转脆温度以防止材料发生脆性破坏影响试验结果。

4．为何在薄壁容器的壁厚设计公式中引入焊缝系数？

为了补偿焊接应力或焊接缺陷等因素对容器强度的削弱，所以引入一小于等于1.0的焊缝系数。

5．管法兰按联接方式分的有哪些类型？

管法兰按联接方式分有整体法兰、螺纹法兰、和活套法兰三种。

7．法兰联结中，影响法兰密封的因素有哪些？

影响法兰密封的因素有：

①螺栓预紧力②密封面型式③法兰刚度④垫片性能⑤操作条件。

8．标准法兰公称压力如何选取？

法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力和操作温度以及法兰材料三大因素有关。

当法兰材料一定时，法兰公称压力的选取满足法兰在最高操作温度下的最高允许压力大于等于法兰的最大操作压力。

9．等面积补强法的补强原则是什么？

局部补强的金属截面积必须等于或大于开孔所减去的壳体截面积。

10．为何椭圆形封头一般带有一段直边？

使椭圆形封头与筒体焊接时光滑连接，减小此焊缝处的边缘应力。

11．外压容器的临界压力与那些因素有关？

①容器的长径比、厚径比有关②与容器所用材料的的弹性模量、泊松比有关③与容器的椭圆度有关。