化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)模擬復(fù)習(xí)題

1、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)模擬復(fù)習(xí)題一 解釋以下術(shù)語(yǔ)力偶 力的平移原理 固定端約束 鉸鏈約束 名義屈服極限 虎克定律 剪切胡克定律 彈性模量 線應(yīng)變 強(qiáng)度指標(biāo) 應(yīng)力狀態(tài) 主應(yīng)力 廣義虎克定律 硬度 韌性 剪力互等定理 厚度附加量 應(yīng)力集中 有效厚度 純剪切 扭轉(zhuǎn)角繞度 公稱直徑 封頭 臨界長(zhǎng)度 臨界壓力二 填空1 兩力桿的變形特點(diǎn)是 ；圓軸扭轉(zhuǎn)的變形特點(diǎn)是 。2 直徑為10mm的直桿兩端受1KN的拉力，則與軸線成300角的斜截面上的正應(yīng)力為 ，剪應(yīng)力為 。3 脆性材料一般用作成壓部件的原因是 ；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)常用空心的代替實(shí)心的，理由是 。4 有一三向主應(yīng)力狀態(tài)，123 ,則最大剪應(yīng)力為 ，其作用位置在 。

2、6 有效厚度e、名義厚度n、設(shè)計(jì)厚度d、計(jì)算厚度的大小順序?yàn)?；工作壓力pw、安全壓力ps、設(shè)計(jì)壓力pd的大小順序?yàn)?。7 外壓短圓筒的臨界壓力與 因素有關(guān)；長(zhǎng)圓筒增設(shè)加強(qiáng)圈的作用是 。8 在容器附件中，常用標(biāo)準(zhǔn)手孔的公稱直徑有 ；圓形標(biāo)準(zhǔn)人孔的公稱直徑有 。315MnVDR 代表普通低合金鋼，各元素含量為 ，D表示低溫用鋼，R代表 。4橢圓形封頭常帶有直邊，其作用是 ； 。5 在圓筒殼體表面開(kāi)橢圓孔，應(yīng)使橢圓的 （填長(zhǎng)軸或短軸）與軸線平行；錐形殼體應(yīng)在 開(kāi)孔。3 一般將含碳量 的鐵碳合金稱為鑄鐵；金屬材料20CrMnTi所表示的意義是 。4外壓圓筒的失穩(wěn)破壞一般有環(huán)向失穩(wěn)和 ；短圓筒的環(huán)向失

3、穩(wěn)一般產(chǎn)生 波形。5長(zhǎng)圓筒增設(shè)加強(qiáng)圈的作用是 ； 。3當(dāng)設(shè)備直徑超過(guò)900mm時(shí)，應(yīng)開(kāi)設(shè)人孔。人孔形狀有 兩種 ，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形人孔尺寸為 。1 普通碳素鋼材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線有 ，屈服階段， ， 四個(gè)階段。4材料代號(hào)HT150 的含義是 ；1Cr19Ni9Ti的含義是 。5壓力容器在設(shè)計(jì)過(guò)程中引入厚度附加量概念，厚度附加量包括 和 兩部分，鋼板的加工精度和厚度決定了 的大小。6 橢圓形封頭常帶有直邊，其作用是 ； 。4 如果外壓容器的設(shè)計(jì)壓力大于許用壓力，應(yīng)采取 和 措施。5材料的機(jī)械性質(zhì)表現(xiàn)為強(qiáng)度、塑性、 ， 四個(gè)指標(biāo)。1 軸向拉壓桿的受力特點(diǎn)是 ，其變形特點(diǎn)是 。2材料的機(jī)械性質(zhì)表現(xiàn)為強(qiáng)度、

4、、 ， 四個(gè)指標(biāo)。3材料代號(hào)Q235-AF含義是 ；20R的含義是 。4 壓力容器在使用前或使用一段時(shí)間后都要進(jìn)行壓力試驗(yàn)，其目的是 ； 。6 壓力容器及其零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基本參數(shù)是 ， 。三 判斷是非1Fx = 0 ，M(A) = 0 ，M(B) = 0 三方程可以解決平面力系的平衡問(wèn)題 （ ） 2材料的塑性隨溫度的降低而減小 （ ）3塑性材料在壓縮時(shí)，隨應(yīng)力增加，線應(yīng)變快速增大。（ ）4圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)正應(yīng)力，只有剪應(yīng)力。 （ ）5在三向拉應(yīng)力狀態(tài)下，最好采用最大拉應(yīng)力理論來(lái)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。（ ）6受力構(gòu)件上某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)與其方位無(wú)關(guān) （ ）7直接采用無(wú)縫鋼管制作筒體時(shí)，其公稱直徑指無(wú)縫鋼管的內(nèi)徑

5、（ ）9在相同條件下，蝶形封頭厚度比橢圓形封頭厚度小 （ ）10 外壓圓筒不存在強(qiáng)度破壞，只存在穩(wěn)定性破壞 （ ）1只受到二個(gè)力作用的構(gòu)件稱為二力構(gòu)件 （ ）2同一種力可以使構(gòu)件產(chǎn)生不同的變形效果。（ ）3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)某橫截面上半徑相同的地方，剪應(yīng)力都相等（）4梁彎曲時(shí)橫截面上的剪力可以看成是該截面的彎矩對(duì)位置的導(dǎo)數(shù)（ ）5最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論能較好的解釋一些脆性材料拉伸時(shí)的破壞現(xiàn)象（ ）圓筒上開(kāi)橢圓孔，應(yīng)使其短軸與圓筒軸線垂直（ ）管子的公稱直徑介于內(nèi)徑與外徑之間 （ ）沿頂部邊緣支撐的圓筒內(nèi)盛一定高度的液體，其軸向應(yīng)力與液面高度成正比（ ）當(dāng)錐殼的半頂角超過(guò)600時(shí)，其厚度可按平蓋計(jì)算 （ ）

6、無(wú)折邊的錐形封頭與筒體的連接部分都需要加強(qiáng) （ ）4回轉(zhuǎn)殼體的軸向應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)力的計(jì)算是通過(guò)受力平衡推導(dǎo)出來(lái)的 （ ）四 選擇題1 右圖一支架受力達(dá)到平衡，下列平衡方程線性相關(guān)的一組是 。A X=0 ；Y=0 ； M(A)=0B X=0 ；M(B)=0 ；M(C)=0C Y=0 ；M(C)=0； M(A)=0D Y=0 ；M(B)=0 ；M(A)=02 如右圖所示：若不考慮彎曲剪切的影響，則A點(diǎn)、B點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)分別是 。A. 0；2 B. 1；2 C. 2；1 D. 0；13 有一255的空心圓軸，現(xiàn)改用材料相同的實(shí)心軸代替，在相同的外扭矩作用下達(dá)到相同的強(qiáng)度與剛度要求，所用材料體積為原來(lái)的

7、倍。A. 1.424 B. 1.524 C. 1.324 D. 1.2244 下列容器屬于三類容器的是 A直徑為2000mm，設(shè)計(jì)壓力為10Mpa的廢熱鍋爐。B設(shè)計(jì)壓力為0.6Mpa的氟化氫氣體儲(chǔ)罐。C為1.0Mpa的搪玻璃壓力容器。D設(shè)計(jì)壓力為常壓的煤氣氣柜。1 下列有關(guān)力偶性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是 。A 力偶對(duì)剛體的作用是純的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。B 可任意改變力偶中兩力的大小和力偶臂，使力偶矩不變。C 力偶矩不變時(shí)，可以移到與其作用面平行的平面內(nèi)。D 力偶矩大小、轉(zhuǎn)向和作用面為力偶的三要素。2 當(dāng)外力不變時(shí)，隨使用溫度的提高，材料的機(jī)械性質(zhì)一般會(huì)發(fā)生變化。下列正確的一組是 。A. E會(huì)增大；會(huì)減?。?會(huì)

8、減?。?b會(huì)減小。B. E會(huì)減??；會(huì)增大； 會(huì)減??； b會(huì)增大。C. E會(huì)減??；變化不大； 會(huì)增大； b會(huì)減小。D. E會(huì)增大；變化不大；會(huì)增大； b會(huì)減小。3一橫截面尺寸為4010長(zhǎng)方形等直桿，垂直放置比水平放置時(shí)抗彎強(qiáng)度提高了 倍。A. 4 B. 2 C. 3 D. 64 有關(guān)內(nèi)壓橢圓形殼體的應(yīng)力分布不正確的是 。A 頂點(diǎn)（x=0）處的經(jīng)向應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)力相等。B 從頂點(diǎn)到邊緣經(jīng)向應(yīng)力恒為拉應(yīng)力。C 當(dāng)長(zhǎng)短軸的平方比小于2時(shí)，環(huán)向應(yīng)力恒為拉應(yīng)力。D 從頂點(diǎn)到邊緣環(huán)向應(yīng)力恒大于零。5 外壓容器按臨界壓力的大小可分為長(zhǎng)圓筒和短圓筒，長(zhǎng)圓筒的臨界壓力與下列 因素?zé)o關(guān)。 A. 材料性質(zhì) B. 操作條

9、件 C. 厚徑比 D. 長(zhǎng)徑比6 臥式容器的支座有三種形式，下列選項(xiàng)正確的是 。 A. 鞍座、圈座、支腿 B. 鞍座、圈座、耳式 C. 裙式、圈座、鞍座 D. 裙式、圈座、支腿3 一橫截面為正方形（變長(zhǎng)為a）的物體在其幾何軸線上受到拉力F 作用,此時(shí)拉應(yīng)力為0；現(xiàn)在其中部挖一深a/2的缺口，若此時(shí)的組合應(yīng)力為，如圖所示。則是0的 倍。A. 4 B. 6 C. 8 D. 105 常用作容器中兩獨(dú)立受壓室的中間封頭，也可以用作端蓋使用的封頭是 。A. 球冠形封頭 B. 蝶形封頭 C. 球形封頭 D.橢球形封頭6 承受外壓的圓筒會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定性破壞，可通過(guò)增設(shè)加強(qiáng)圈來(lái)克服穩(wěn)定性破壞。下面對(duì)加強(qiáng)圈作用的表

10、述不正確的是： 。A. 可縮短圓筒的計(jì)算長(zhǎng)度 B. 可提高臨界壓力 C. 可增加圓筒的剛性 D. 可降低連接處的邊緣應(yīng)力1 如右圖所示懸臂梁，長(zhǎng)1m 。 力F為1kN，與梁的幾何軸線夾角為300，則固定端A所受約束反力矩為 。A 866N.m B 500N.m C -866N.m D -500N.m3 有一直徑40mm的實(shí)心圓軸，在抗扭強(qiáng)度不變的條件下， 現(xiàn)用內(nèi)徑30mm、橫截面積不變的同等材料的空心圓環(huán)軸代替，外加扭矩可提高到原來(lái)的 倍。A 1.7 B 1.5 C 2.1 D 1.34 某水平放置的簡(jiǎn)支梁AB，在C 點(diǎn)作用一集中力F，且AC=1/3 AB?，F(xiàn)將F均勻地作用在AB上，則最大彎矩

11、是原來(lái)的 倍。A 9/16 B 1/2 C 5/16 D 4/95 如右圖所示的懸臂梁，橫截面為矩形，其右端作用一力偶m. A、B兩點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)分別為 。A 0 ；1 B 1 ；2 C 1 ；0 D 2 ；16 在鐵碳合金中，碳的存在形式?jīng)Q定了鐵碳合金的機(jī)械性能， 的含量越大，其硬度、強(qiáng)度就越大。A 石墨 B 鐵素體 C 奧氏體 D 滲碳體7 當(dāng)容器的直徑較小時(shí)，可直接用無(wú)縫鋼管制作，此時(shí)容器的公稱直徑是指 。A 內(nèi)徑 B 中徑 C 外徑 D 與外徑相對(duì)應(yīng)的某一數(shù)值。8 關(guān)于回轉(zhuǎn)殼體圓柱殼、球殼、圓柱殼的應(yīng)力描述正確的是 。A 圓筒的環(huán)向應(yīng)力是經(jīng)向應(yīng)力的一半B 球殼的環(huán)向應(yīng)力與壓力相同的圓筒的

12、環(huán)向應(yīng)力相等C 球殼的環(huán)向應(yīng)力與壓力相同的圓筒的經(jīng)向應(yīng)力相等D 錐殼應(yīng)力隨緯圓半徑和半錐角的增大而減小。9內(nèi)壓容器在設(shè)計(jì)過(guò)程中有名義厚度n、有效厚度e、計(jì)算厚度之分，它們的大小順序?yàn)?；A n e B n e C e n D n e 10 承受外壓的圓筒會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定性破壞，可通過(guò)增設(shè)加強(qiáng)圈來(lái)克服穩(wěn)定性破壞。下面對(duì)加強(qiáng)圈作用的表述不正確的是： 。A. 可縮短圓筒的計(jì)算長(zhǎng)度 B. 可提高臨界壓力 C. 可增加圓筒的剛性 D. 可降低連接處的邊緣應(yīng)力2 有一水平直桿，兩端受到相等的拉力作用。 其橫截面上產(chǎn)生的正應(yīng)力為0。則與軸線成600的斜截面上的切應(yīng)力為 。 A 0.8660 B 0.50 C 0.

13、4330 D 0.57703下面有關(guān)圓軸產(chǎn)生純扭轉(zhuǎn)變形的幾何特點(diǎn)與應(yīng)力分布的描述，不正確的是 。A 幾何變形符合平面截面假設(shè) B 相鄰兩橫截面相對(duì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度 C 橫截面上每一點(diǎn)切應(yīng)力方向與徑向垂直 D 半徑相同的位置切應(yīng)力相等。4 一橫截面尺寸為4010長(zhǎng)方形等直桿，垂直放置比水平放置時(shí)抗彎強(qiáng)度提高了 倍。A. 3 B. 4 C. 2 D. 66 理想晶體的晶體結(jié)構(gòu)可看成是由一個(gè)個(gè)晶胞按一定規(guī)律排列而成的，晶胞類型有面心立方、體心立方、密排六方三種。其中面心立方晶胞中的原子個(gè)數(shù)為 。A 14 B 12 C 9 D 177 有縫鋼管用來(lái)輸送低壓流體，其公稱直徑是指 。 A 內(nèi)徑 B 中徑 C

14、外徑 D 與外徑相對(duì)應(yīng)的某一數(shù)值。9 內(nèi)壓容器在設(shè)計(jì)時(shí)有工作壓力pw、計(jì)算壓力pc、設(shè)計(jì)壓力pd之分，這三種壓力的大小順序?yàn)?。 A pd pw pc B pd pc pw C pc pw pd D pc pd pw五 簡(jiǎn)答題 1 畫(huà)出普通碳素鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線，并說(shuō)明每一階段的特點(diǎn)。2 比較說(shuō)明內(nèi)壓圓筒、球殼、圓錐殼體的經(jīng)向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力。2敘述外壓圓筒的厚度設(shè)計(jì)方法。1簡(jiǎn)述復(fù)雜應(yīng)力下的強(qiáng)度理論及應(yīng)用場(chǎng)合。2從容器的安全、制造、使用等方面說(shuō)明對(duì)化工容器機(jī)械設(shè)計(jì)有哪些基本要求？1化工容器零部件標(biāo)準(zhǔn)化的意義是什么？標(biāo)準(zhǔn)化的基本參數(shù)有些？六 應(yīng)用計(jì)算題四 試求下列各梁的剪力和彎矩方程，其中a=2m，

15、 P=1KN （12分,每題6分）。 五（9分） 有一立式圓筒形儲(chǔ)油罐，罐體中徑 D=5000mm, 厚度=10mm ，油的液面離罐底面高H=18000mm，油的相對(duì)密度為0.7，試求：當(dāng)p0=0.1Mpa(表壓)時(shí)，油罐筒體上的M點(diǎn)的應(yīng)力及最大應(yīng)力？ 六（16分）如圖所示，扭矩，軸向力，作用在直徑的鋼軸上若，求圓軸外圓周的危險(xiǎn)點(diǎn)A處（1）主應(yīng)力的大?。唬?）主平面位置；（3）最大剪應(yīng)力；（4）分別用第三、第四強(qiáng)度理論計(jì)算該點(diǎn)的相當(dāng)應(yīng)力。1如圖所示，直徑為50mm的實(shí)心梁上受到一均布載荷和一力偶的作用。（1）列出剪力方程和彎距方程，（2）畫(huà)出剪力圖和彎矩圖，（3）求危險(xiǎn)橫截面上最大正應(yīng)力。（1

16、3分）2已知攪拌反應(yīng)釜的傳動(dòng)軸直徑D為20mm，材料為45鋼。其傳遞的軸功率為1.5kW，攪拌轉(zhuǎn)速，（1）求扭轉(zhuǎn)時(shí)傳動(dòng)桿橫截面上所受到的最大剪應(yīng)力是多少？（2）若傳動(dòng)軸還受到軸向的壓力和彎曲力矩的作用，如圖所示，請(qǐng)分別用第三和第四強(qiáng)度理論計(jì)算該傳動(dòng)軸危險(xiǎn)點(diǎn)處的相當(dāng)應(yīng)力。（15分）3一個(gè)低合金鋼內(nèi)壓反應(yīng)塔，筒體內(nèi)徑，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，設(shè)計(jì)壓力2.1MPa，工作溫度，塔體采用單面手工電弧焊，100%無(wú)損探傷(焊縫系數(shù)取0.9)，厚度附加量取1.8mm。設(shè)計(jì)塔體壁厚，并校核水壓試驗(yàn)強(qiáng)度。（，）（9分） 1試求下列梁的剪力和彎矩方程，并作剪力圖和彎矩圖。求出最大剪力和彎矩。已知AC長(zhǎng)度為a , CB長(zhǎng)度

17、為2a。 （14分）。 4今欲設(shè)計(jì)一臺(tái)內(nèi)徑1200mm的圓筒形容器。工作溫度為10 ，最高工作壓力為1.6MPa。筒體采用雙面對(duì)接焊，局部探傷（焊縫系數(shù)取0.9）。端蓋為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，采用整板沖壓成型。容器裝有安全閥，材質(zhì)為Q235-B,該材料在常溫下的許用應(yīng)力為140 MPa。容器為單面腐蝕，腐蝕速度為0.2mm/a，鋼板厚度負(fù)偏差取0.8mm，設(shè)計(jì)使用年限為10年，試設(shè)計(jì)該容器筒體及封頭厚度。（10分）2試求下列梁的剪力和彎矩方程，并作剪力圖和彎矩圖。求出最大剪力和彎矩。已知AB長(zhǎng)度為2a , BC長(zhǎng)度為a, F=qa。 （12分）。1.如圖所示結(jié)構(gòu)，A、B、C、E、F、G處均為鉸接。已

18、知F=1500N，AD=DB=2000mm，BE=1000mm，EC=3000mm，CEF=450 .試求A處反力及桿EF、CG所受的力。（12分）1. 如圖所示，一管道支架ABC。A、B、C處均為理想的圓柱形鉸鏈約束。已知該支架承受的兩管道的重量均為G=4.5KN，管道C在AB的中點(diǎn)，且ABC=450 試求:(1)梁AB所受反力；（2）若BC為圓鋼，=125MPa , 求其滿足強(qiáng)度條件時(shí)最小直徑。（12分）1.起重機(jī)橫梁AB重G為4kN ,起吊重W為10kN 。B端用鋼絲繩BC拉著，其自重不計(jì)。A、B、C處均為鉸接，ABC=300, AB長(zhǎng)2m, 起吊點(diǎn)D離B點(diǎn)0.5m 。（如圖所示）。若鋼絲繩的許用應(yīng)力為120MPa,鋼絲繩的直徑至少為多少？（12分）3 臥式離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓重G=2.0KN，電動(dòng)機(jī)傳遞功率P = 10KW，轉(zhuǎn)速 80 r/min。傳動(dòng)軸的許用應(yīng)力為100MPa 。試分別按第三、第四強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸的直徑 （16分） 4. 某化工廠反應(yīng)釜，內(nèi)徑1600mm，工作溫度5 105，工作壓力1.6MPa，釜體材料選用0Cr18Ni10Ti。焊接采用雙面對(duì)接焊，焊縫系數(shù)取0.9，局部無(wú)損探傷，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭上裝有安全閥, 焊縫系數(shù)取1.0。設(shè)計(jì)條件為：許用應(yīng)力110 137MPa，