化工机械基础试题及答案.docx

1、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200C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。 -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115

2、0C-1200C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”。2.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 SF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代表铭镣不锈钢 （钢 种），18表示 含铭18% , 9表示 含镣9% ; ZL7代表 铸铝 （钢种）；H80代表 2时，为短圆筒；如只发生强度破坏，无失稳则为刚性筒。4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类？ （ 8分）（1） 直径为2000mm设计压力为10Mp

3、a的废热锅炉（2） 设计压力为0.6Mpa的氟化氢气体储罐（3） 设计压力为1.0Mpa的搪玻璃压力容器（4） p为4Mpa的剧毒介质容器（1） 为三类容器；（2）为二类容器；（3）为二类容器；（4）为三类容器。四、计算题（共54分）1、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300C,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，试设计反应釜筒体壁厚，并校核水压试验强度。 （ 144MPa170MPa s 345MPa , T - 0.9 s )(10 分)表 钢板负偏差C (mm钢板厚度6782526 303

4、2 3436 4042 5052 60负偏差0.6 了0.80.911.11.21.3解：设壁厚 11mm, C1 0.8mm, C2 1mmpD， C 2 1-05 1000 1.8 9.97mm2 p 2 144 0.9 2 1.05圆整为规格钢板，取 n 10mm厚。170D 1.25 2 1.05 1000 8.2水压试验校核： T 也 ； 144 190.5MPa2 e 2 8.22、低碳钢外压圆筒，外径D 1040mm，测量壁厚为20mm,内部介质无腐蚀性，钢板负偏差C1 0.8mm，筒体长5000mm，两侧为椭圆封头，凸面高度 300mm,求该筒体的许用外压。（弹性模量为2 10

5、5MPa）（6分）1040 解：Lcr 1.17 1040、 8955mm 属短圆筒,1 19.219.22.5Pcr 2.59 2105冬52004.80MPaPcrm1.6MPa10403、截面直杆如图，已知： A1 2cm2, A2 4cm2,2 _ 2A3 6cm , E 200GN / m ,求出各截面的轴力，画出轴力图，并求杆的总伸长。 （10分）解：L pl_ 些EA1 EA220 1.0 10P3L3EA3320 1.5 10_9 _4 9 4200 109 2 10 4 200 109 4 10 4_ 350 1.2 104_ 9200 10 6 10_ _ 46.25 10

6、 m0.625mm4、已知 E 200GPa, a 0.2m , L 0.3m,臂梁的挠曲线方程和自由端的挠度和转角。解：梁的直径为 50mm M 2kN.m,求危险横截面上最大正应力，并求悬(12 分)max2 103 0.05/2163MPaEJZ f边界条件:x 0时,一 0.05464EJZ ff 0, f悬臂梁的挠曲线方程为：ff工a?2 EJzMaEJz自由端的转角:自由端的挠度:fC5、如图所示，扭矩MxEJz1 21Mx2 Dx2解得:M x2EJZMa / (xEJzMaEJzc(L a)2)6.522kN .m ,轴向力0,D1.6310a)6.52310 rad3 .10

7、 (x 0.1),Ma a 3(L ) 1.30 10 3mEJZ 2P 100kN，作用在直径D 50mm的钢轴上170MPa，求圆轴外圆周的危险点 A处（1）主应力的大小；（2）主平面位置;21 150.1MPa* 4-1Jr甲平耳信管的大能埒工作房力小中旧 工作ZJO3005500J5-我 材Q2S5-A.B6jQ.27.o.ts 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.固定皎约束 D.固定端约束 38、化工装置中装有液体的卧式容器可视为（39、对圆筒型容器下述说法正确的是（40、 造成梁断裂破环

8、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. （0.25 0.5）/m B . （0.5 1.0）/mC. （1.002.00）/m D. （2040）/m42、 圆筒形容器的直径为 D,则其第一曲率半径为（ C ）。A.D B. D/2 C. 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

9、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. o.1MPa P 1.6MPa B. 1.6MPa P 10MPaC. 10M

10、Pa P 100MPa D. P 100MP50、 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（ D ）A.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（ C ）A.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

11、的横截面与材料无关54、 关于刚体的描述，下面正确的是（ D ）A.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 右和 宓，延伸率分别为S5和&0,比较两试样的结果，则有（ D ）A. os1 810 B. os1 10 D . 051= CS2, （5= 8l056、 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 ）。C.球形容器 D.低压容

12、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（ B ）A .比例极限 B.屈服极限 C.强度极限 D.许用应力a、b分别变为（A.向左下方位移B.向铅垂方向位移C.向右下方位移D.不动g三一长晶63、 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（ B ）A .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 （ D ）A.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

13、.平板、锥形、椭圆形、半球形65、受外压的长圆筒失稳时波数为（B)A.大于2的整数 B. 2C.3D. 466、 关于内力与应力的关系中，说法正确的是（ D ）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67、 关于00.2有如下四种论述，请判断哪一个是正确的（ C ）A.弹性应变为0.2%时的应力值 B.总应变为0.2%时的应力值C.塑性应变为0.2%时的应力值 D.塑性应变为0.2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（ B ）A.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6

14、9、 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（ C ）A.中性轴为zi ,最大拉应力在上边缘处B.中性轴为zi ,最大拉应力在下边缘处C.中性轴为Z0 ,最大拉应力在上边缘处D.中性轴为Z0 ,最大拉应力在下边缘处E.A.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71、下列材料中一般不宜用于制造化工容器的是( B )72、一受扭圆棒如图所示，其 m-m截面上的扭矩等于( DD. T m- m = - 2M + M =-MA . OAB BC COABB . OAB r BD r DOABC. OAB r BAA ODB74、某一梁段的弯矩方程为

15、M(x)=(qlx qx2)/2，则其剪力方程为( C )A . Q(x)=ql - 2qxB. Q(x)= qC. Q(x)=ql/2 qx2D . Q(x)=qlx qx75、下列变形属于可以恢复的是( B )A.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(A .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（ C ）A . oe 和员 B .op 和 cb C. （S 和 a D .o

16、p 和 0578、 受内压和风压作用的塔设备其受力状况可以转化成（ A ）（A ）（简支梁、均布载荷 x=L/2）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（ C ）83、在压力容器上开孔不会造成以下哪种现象（ C ）A.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（ C ）A . 16MnR B. 20R C. 0Cr18Ni9Ti D. 4585、 圆桶形容器的直径为 D,则其第二曲率半径为（ D ）A. D B. D/2 C. 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

17、.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

18、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. 1Cr25Si2 D . 16MnDR94、交变应力使构件发生的破坏称为（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

19、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 ）。A. 1Cr13 B. 20 C. 1Cr25Si2 D. 16MnDR101、 化工装置承受风压的精储塔可视为（ 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