機械基礎(chǔ)A卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)

1、真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當(dāng)之處，請指正。隴東學(xué)院20132014學(xué)年第2學(xué)期 2012級化學(xué)工程與工藝專業(yè)機械基礎(chǔ)課程試卷（A）參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、 名詞解釋（每題2分，共10分）。1、屈服強度：金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象的應(yīng)力，即開始出現(xiàn)塑性變形的應(yīng)力；對于沒有屈服現(xiàn)象的材料，規(guī)定用產(chǎn)生0.2%塑性變形時的應(yīng)力作為名義屈服極限。它代表材料抵抗產(chǎn)生塑性變形的能力。2、鑄鐵：含碳量大于2.11%（或者2%）的鐵碳合金稱為鑄鐵。3、薄壁容器：外徑與內(nèi)徑的比值小于等于1.2的壓力容器稱為薄壁容器。（或者壁厚與內(nèi)徑的比值小于等于0.1）4、墊片的密封比壓在法蘭密封中形成初始密封條件的壓緊應(yīng)力稱為墊

2、片密封比壓。5、法蘭的公稱壓力以16MnR在200的力學(xué)性能為基礎(chǔ)，其最大允許的操作壓力即為具有該尺寸法蘭的公稱壓力。二、 選擇題（每小題1分，共10分）1-5 CBDDA 6-10 BAAAA 三、 填空題（每空1分，共15分）。1. 屈服強度的拼音首字母，屈服強度的具體數(shù)值為345MPa，低溫用鋼，壓力容器用鋼；不銹鋼，18% 。 2. 經(jīng)線 。3. 、；4. 1 ， 2 ， 3 。5. 鞍座 、 圈座 ，支腿 。四、判斷題（每題1分，共10分）1-5 6-10 五、畫圖題（共10分）。列出圖示各梁的彎矩方程，并畫彎矩圖，求出最大彎矩值Mmax。解：（1）求約束反力RA和RB通過解方程得到

3、：（5分）（2）列彎矩方程AB段： BC段：或者（3）畫彎矩圖（4）最大彎矩值（5分）從彎矩圖可知，彎矩值在支座B位置有最大值，六、計算題：（共45分）1、簡易支架可簡化為圖示的鉸鏈三角形支架ABC。AB為圓鋼桿，許用應(yīng)力=140MPa；BC為方木桿，許用應(yīng)力=50MPa。若載荷P=40kN，試求兩桿的橫截面尺寸。（15分）解：（1）受力分析，求出作用在AB和BC桿的外力。以中間鉸鏈B為研究對象進行受力分析 P=40kN，通過解方程得到：FBC=44.7kN（7分）FAB=20kN（2）根據(jù)強度條件公式計算橫截面尺寸AB和BC桿是二力桿因此BC桿的內(nèi)力NBC=-FBC=-44.7kN（受壓）A

4、B桿的內(nèi)力NAB= FAB=20kN（受拉）強度條件公式： AB桿為圓桿，假設(shè)AB桿的直徑為d（4分） BC桿為方木桿，假設(shè)BC桿的邊長為（4分） 所以AB桿的直徑至少為14mm，BC桿的邊長至少為30mm。2、分餾塔高H=20m，塔內(nèi)徑為1000mm，壁厚6mm，塔與基礎(chǔ)的固定方式可視為固定端，作用在塔體上的風(fēng)載荷分兩段計算，q1=600N/m,q2=420N/m，塔體材料的許用應(yīng)力=170MPa，試校核塔體的強度。（15分）解：（1）確定危險截面（畫彎矩圖）列彎矩方程CB段：BA段：（5分）畫彎矩圖從彎矩圖可以看出，危險截面為在A截面（2）強度校核危險點應(yīng)力：其中：（3分）（7分）所以分餾

5、塔的強度足夠。3、某工廠欲設(shè)計一臺石油分離工程中的乙烯精餾塔。工藝要求為：塔體內(nèi)徑Di=600mm；設(shè)計壓力p=2.2MPa；工作溫度：t=-3-20，塔體選用的材料為Q345R，筒體采用帶墊板的單面對接焊接結(jié)構(gòu)，局部無損探傷。（1）確定塔體厚度；（2）確定封頭形式和尺寸。（15分）解：（1）根據(jù)公式確定筒體的厚度式中：不考慮靜液柱壓力，計算壓力pc=2.2MPa，Di=600mm，t=170MPa，=0.8，得計算厚度查附表3得到腐蝕裕量C2=1mm，估計塔體的名義厚度在67mm之間，查附表2得到鋼板負偏差C1=0.6mm（5分）校核水壓試驗強度：水壓試驗強度條件：其中：水壓試驗壓力：有效厚度：水壓試驗應(yīng)力：（5分） 所以水壓試驗強度足夠。（2）確定封頭形式和尺寸從封頭的受力情況和加工難易程度綜合考慮，選用標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形封頭。橢圓形封頭壁厚計算公式：，其中封頭是整體沖壓成