化工設(shè)備機械基礎(chǔ)A卷答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 徐州工程學(xué)院試卷 2013 2014 學(xué)年第 2 學(xué)期 課程名稱 化工設(shè)備機械基礎(chǔ) 試卷類型 A 考試形式 閉卷 考試時間 100 分鐘 命 題 人 2014 年 4 月 9 日 使用班級 11化藝 教研室主任 年 月 日 教學(xué)院長 年 月 日姓 名 班 級 學(xué) 號 題號一二三四五總分總分得分一、填空題（每空2分，共計10分）1. 如圖所示為一封閉的圓筒，其半徑為R，筒體壁厚為t。筒體內(nèi)盛放密度為的液體，筒體頂部氣體的壓力為P0，離液面距離x的點A所受的環(huán)向應(yīng)力大小為 ，經(jīng)向應(yīng)力大小為 。2. 材料力學(xué)對變形固體做了如下假設(shè)： 連續(xù)性假設(shè) 、均勻性假設(shè)、各向同性假設(shè)

2、、小變形假設(shè)。3. =稱為虎克定律 。4. 第一強度理論又稱 最大拉應(yīng)力理論 。二、選擇題（每題2分，共計10分）1. 靜力學(xué)研究的對象是（ d ）a物體 b流體 c物質(zhì) d剛體2. 圖示結(jié)構(gòu)，用積分法計算AB梁的位移時，梁的邊界條件為( a )ayA=0 yB=0byA0 yB0cyA=0 yB0dyA0 yB=03. 工作壓力為1.8MPa，容積為1500m3，介質(zhì)為液化石油氣的球罐，屬于（ c ）。a類容器 b類容器 c類容器4. 下列不屬于工程上常采用的開孔補強結(jié)構(gòu)的是（ b ）。a補強圈補強 b多層包扎補強c厚壁管補強 d整體鍛件補強5. 為提高外壓圓筒承載能力，通常較為合理的方法是

3、（ c ）。a增加壁厚 b改用強度較高的材料 c設(shè)置加強圈 三、是非題（每題1分，共計10分）1. 作用在一個平面上的三力如果平衡，則三力的作用線必相交于一點。（ ）2. 強度是指構(gòu)件抵抗破壞的能力。（ ）3. 安排梁的受力情況，對提高梁的彎曲強度沒有影響。（×）4. 金屬構(gòu)件在經(jīng)過一段時間交變應(yīng)力的作用后發(fā)生斷裂現(xiàn)象稱為疲勞。（ ）5. 由于夾套式反應(yīng)釜的夾套內(nèi)及釜體內(nèi)均為正壓操作，因而不需要進行穩(wěn)定性校核。（ × ）6. 外壓和真空容器不應(yīng)以內(nèi)壓進行壓力試驗。（ × ）7. 氣密性試驗應(yīng)在液壓試驗合格后進行。（）8. 半球形封頭、橢圓形封頭、平板型封頭屬于凸形

4、封頭。（ × ）9. 壓力容器強度校核時公式中用到的厚度是有效厚度。（ ）10. 臥式容器鞍座位置A不宜大于0.2L，當需要時，A最大不得大于0.25L。（ ）四、計算題（共計70分）1. 圖示支架由桿AB、BC組成，A、B、C處均為光滑鉸鏈，在鉸B上懸掛重物G=10kN，桿件自重不計，求桿件AB、BC所受的力。（8分） 解：（1）取B銷為研究對象畫受力圖 （2分） （2分） （2分） （2分）（采用其他方法求解此題，過程結(jié)果正確酌情給分）2. 一階梯桿如圖所示，AB段橫截面面積為：A1=100mm2，BC段橫截面面積為A2=180mm2，(1)畫軸力圖；（2）求各段桿橫截面上的正應(yīng)

5、力。（8分）解（1） 計算各段內(nèi)軸力，并繪制軸力圖（4分）AB段：BC段：繪制軸力圖（2）確定應(yīng)力 （4分）AB段： BC段：3. 圖示拖車掛鉤用插銷聯(lián)接,已知掛鉤厚度d=10mm, t =100MPa, sjy=200MPa,拉力=56kN,試設(shè)計插銷的直徑d。（9分）解：（1）插銷發(fā)生剪切和擠壓破壞，求剪力和擠壓力 QF/2=28kN（1分）jyF56kN（1分）（2）強度計算按剪切強度設(shè)計，由 （2分）（1分）按擠壓強度設(shè)計，由 （2分）（1分）所以，插銷取公稱直徑d=20mm。（1分）4. 某汽車傳動軸AB由45號無縫鋼管制成。軸外徑D=90mm，壁厚t=2.5mm，傳遞最大力矩M=1

6、.5kN·m，t=60MPa。 試：（1）畫扭矩圖；（2）校核軸的強度。（8分）解：（1）畫出扭矩圖（3分）（2）校核強度 Tmax= 1.5kN·m（2分）（或）（2分）軸的強度滿足。（1分）5. 圖示的外伸梁AB，在CB段作用均布載荷q，求（1）計算支座A、C所受的力；（2）畫出剪力圖、彎矩圖；（3）并求最大彎矩。（10分）解：（1）求約束力。（2分） （2）畫剪力圖（3分）建立x-FQ坐標，從梁左端畫圖。 畫彎矩圖（3分）建立x-M坐標，從梁左端畫圖。（3）最大彎矩（2分）6. 手搖絞車如圖，軸的直徑d=30mm，材料為Q235鋼，=80MPa。畫出彎矩圖、扭矩圖，并

7、按第三強度理論求絞車的最大起吊重量P。（10分）解：（1）畫扭矩圖（2分）；畫彎矩圖（2分）由彎矩圖扭矩圖知，危險截面在軸的中間截面（1分）T=0.18P；Mmax=0.2P 強度條件： （3分）解得： （2分）7. 今有一直徑為1200mm的吸收塔，封頭與筒體采用法蘭連接，該塔操作溫度為285，設(shè)計壓力為0.3MPa，材質(zhì)為Q235-B，試選擇標準法蘭（具體確定法蘭類型、密封面型式、公稱直徑、公稱壓力、材料、并正確標記）。（7分）甲型、乙型平焊法蘭的最大允許工作壓力（JB/T4700-2000） MPa公稱壓力PN法蘭材料工作溫度/-202002503003500.25板材Q235-A，B0

8、.160.150.140.130.60板材Q235-A，B0.400.360.330.301.00板材Q235-A，B0.660.610.550.501.60板材Q235-B1.060.970.890.80解：法蘭材料取塔體、封頭材料相同的Q235-B（1分）；設(shè)計壓力不大于最大允許工作壓力的原則，選擇法蘭公稱壓力0.6MPa（1分）；公稱直徑取1200mm（1分）；可選用甲型平焊法蘭（1分）；由于操作壓力不高，采用的密封面型式為平面型（1分），法蘭標記為：法蘭-RF 1000-0.6 JB/T 4801-2000（2分）（其它法蘭選型，若滿足要求亦算正確）8. 某化工廠欲設(shè)計一臺石油氣分離工程中的乙烯精餾塔。已知：塔體內(nèi)徑Di=600mm，設(shè)計壓力p=2.2MPa，設(shè)計溫度為-20，t=170MPa，選用材料為Q345R的鋼板制造，鋼板的厚度負偏差取0.8mm，腐蝕裕量取3mm，單面焊局部無損檢測，試確定其厚度，并校核水壓試驗強度（10分）常用鋼板厚度2.02.53.03.54.04.56.07.08.09.0101112141618【解】（1）確定設(shè)計參數(shù)（2分，未列出但公式中帶入正確也算正確）壓力參數(shù)：設(shè)計壓力p=2.2MPa，計算壓力pc=p=2.2MPa.設(shè)計溫度： t=-20。許用應(yīng)力：t=170MPa。焊接接頭系數(shù)：由題目得：=0.