化工設(shè)備機(jī)械復(fù)習(xí)資料

共6頁第6頁化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題一、填空力學(xué)基礎(chǔ)部分二力平衡的充要條件為、、。在外力的作用下,桿件可產(chǎn)生變形的基本形式為、、、。在外力的作用下，拉壓桿產(chǎn)生的變形有可恢復(fù)的與不可恢復(fù)的兩種。內(nèi)力是伴隨著變形產(chǎn)生的，它起的作用是抵抗外力對構(gòu)件的破壞，它的大小是采用，根據(jù)確定，它的正負(fù)是根據(jù)確定的。就所受外力而言,受剪切直桿與受彎的梁二者之間的區(qū)別是受剪橫向外力作用線相距很、受彎橫向外力作用線相距很。從工程意義上講,材料的破壞可分為二類,一類是破壞,應(yīng)采用第一或二強(qiáng)度理論解釋其破壞原因；另一類是破壞,應(yīng)采用第三或四強(qiáng)度理論解釋其破壞原因。拉伸變形是兩相鄰橫截面之間距離的，剪切變形時，兩相鄰橫截面間的距離改變，但發(fā)生相互。對不同材料，材料的彈性模量越大．使它產(chǎn)生一定量的彈性變形的應(yīng)力也越。對同一種材料，彈性模數(shù)E隨溫度的升高而。金屬材料的強(qiáng)度主要有包括：、、、、等指標(biāo)。反映材料塑性好壞的指標(biāo)是、和。對于鐵碳合金，其屈服點(diǎn)隨著溫度的升高而。化工設(shè)備常用材料及防腐13.碳鋼和鑄鐵都是鐵和碳組成的合金,但是它們卻有非常明顯的性能差別,低碳鋼是典型的；而鑄鐵是典型的。14.碳鋼和鑄鐵都是鐵和碳組成的合金。一般來說,對鋼材性能有害的元素是硫和磷,其有害作用主要表現(xiàn)在硫使鋼材發(fā)生,磷使鋼材發(fā)生。15.碳鋼和鑄鐵中的主要化學(xué)元素，除鐵外還有碳；如果組成的合金中碳含量大于2.11%時為。如果組成的合金中碳含量小于2.11%時為。16.就鋼材的含碳量而言,制造壓力容器用鋼與制造機(jī)器零件用鋼的主要區(qū)別是制造容器用,而制造機(jī)器零件用。其主要原因是低碳鋼有良好的塑性與焊接性能,中碳鋼可以通過調(diào)質(zhì)提高其綜合機(jī)械性能。17.按材料成分劃分，Q235-A屬于，16MnR屬于。18.高溫條件下使用金屬材料應(yīng)注意問題，低溫條件下選材要注意使材料的工作溫度不得低于材料的。19.金屬材料的腐蝕按破壞的形式分為與,其中在容器設(shè)計(jì)階段考慮腐蝕裕量即可保證容器強(qiáng)度。20.金屬設(shè)備的防腐措施可以有、、等方法薄膜理論21.內(nèi)壓薄壁容器的應(yīng)力分析一般采用薄膜應(yīng)力理論，該理論假定考慮的應(yīng)力狀況只有應(yīng)力，沒有應(yīng)力，是一種兩向應(yīng)力狀態(tài)。22.從應(yīng)力角度看,等壁厚、內(nèi)徑和內(nèi)壓均相同的球形容器比圓筒形容器具有優(yōu)越性,二者應(yīng)力相同,而應(yīng)力不同,圓筒形容器是球形容器的倍。23.受氣體內(nèi)壓的錐形殼體,殼體上的薄膜應(yīng)力隨距錐頂經(jīng)向距離的增大而,錐頂處應(yīng)力為,最大應(yīng)力位于處。24.標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的長、短半軸之比等于,這種封頭的最大拉應(yīng)力位于橢圓殼體的處,最大壓應(yīng)力位于殼體的。25.邊緣應(yīng)力的兩個基本特征是、。壓力容器設(shè)計(jì)26.直徑與壁厚分別為D，δ的薄壁圓筒殼，承受均側(cè)向外壓p作用時，其環(huán)向應(yīng)力σθ=，經(jīng)向應(yīng)力σm=，它們均是應(yīng)力，且與圓筒的長度L關(guān)。27.內(nèi)壓薄壁封頭和殼體的強(qiáng)度計(jì)算公式是以為基礎(chǔ)，采用失效準(zhǔn)則，以第強(qiáng)度理論建立強(qiáng)度條件而推導(dǎo)出來的；28.壓力容器設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有、、、、。29.鋼板卷制的容器的公稱直徑是其,鋼管制作的容器的公稱直徑是其；管子的公稱直徑既不是管子的內(nèi)徑也不是管子的外徑,而是與管子外徑相對應(yīng)的一個數(shù)值。30.壓力容器元件的金屬溫度是指該元件的金屬的截面溫度的值31.焊接接頭系數(shù)大小主要根據(jù)和確定32.殼體加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度,對于碳素鋼、、低合金鋼制壓力容器,不小于；對于高合金鋼制壓力容器不小于。33.計(jì)算壓力Pc,設(shè)計(jì)壓力P,最大工作壓力Pw與安全閥的起跳壓力Pk,四者之間的關(guān)系應(yīng)該是。34.設(shè)計(jì)壓力P,最大工作壓力Pw,安全閥的起跳壓力Pk與允許最大工作壓力[P],四者之間的關(guān)系應(yīng)是。35.圖紙標(biāo)注的容器殼體壁厚指的是厚度,可以用來承受介質(zhì)壓力的厚度是厚度。36.碟形封頭可以有三部分構(gòu)成，這三部分是：部分、部分和部分。37.壓力容器的主要受壓元件有壓力容器、人孔法蘭、人孔接管、開孔補(bǔ)強(qiáng)圈、設(shè)備法蘭、換熱器的管板和換熱管、膨脹節(jié)、M36以上的設(shè)備主螺栓、公稱直徑大于250mm的接管及管法蘭等。38.進(jìn)行壓力容器零部件的機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足、、、耐久性、氣密性、節(jié)約材料和便于制造、運(yùn)輸、安裝、操作及維修均應(yīng)方便等要求。39.受外壓的長園筒,側(cè)向失穩(wěn)時波形數(shù)n=;短園筒側(cè)向失穩(wěn)時波形數(shù)為n≥的整數(shù).40.外壓容器的失穩(wěn)按受力方向分為失穩(wěn)、失穩(wěn)兩種41.影響臨界壓力的因素有的影響、的影響、的影響三方面；42.按照破壞情況，外壓圓筒形殼體可以有圓筒、圓筒、和圓筒三種。43.對于外壓長圓筒和短圓筒而言，設(shè)計(jì)過程中除了需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算外，尤其需要進(jìn)行校核。44.外壓圓筒的加強(qiáng)圈，其作用是、。45.一臺外壓容器直徑1200mm，圓筒殼長2000mm,兩端為半球形封頭，其外壓計(jì)算長度為。46.一個薄壁外壓圓筒，按我國容器設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行校核，得知其允許工作外壓為2MPa，則該容器的臨界壓力為。標(biāo)準(zhǔn)零部件選用47.法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)，一般是由、和三部分組成。48.在法蘭密封所需要的預(yù)緊力一定時，采取適當(dāng)螺栓直徑和螺栓個數(shù)的辦法，對密封是有利的。49.壓力容器用法蘭有、、三種結(jié)構(gòu)型式。50.壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)主要有補(bǔ)強(qiáng)、補(bǔ)強(qiáng)、補(bǔ)強(qiáng)三種。51.中低壓法蘭密封面形式常用的有型、型、型三種。52.計(jì)算法蘭厚度、確定法蘭的公稱壓力級別時是以材料在溫度下的力學(xué)性能為基準(zhǔn)制定的53.法蘭連接密封口泄漏的兩種途徑，一是滲漏，二是泄漏。54.臥式容器的支座有三種：、和。55.臥式容器雙鞍座的設(shè)計(jì)中，容器的計(jì)算長度等于（筒體）長度加上兩端凸形封頭曲面深度的。56.配有雙按時制作的臥室容器，其筒體的危險截面可能出現(xiàn)在處和處。57.采用雙鞍座時，為了充分利用封頭對筒體臨近部分的加強(qiáng)作用，應(yīng)盡可能將支座設(shè)計(jì)的靠近封頭，即A≤D0,且A不大于L。58.現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的圓形人孔公稱直徑有DNmm,DNmm,DNmm,DNmm等四種。59.現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，橢圓形人孔的尺寸為mm與mm。60.現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)手孔的公稱直徑有DN和DN兩種。壓力容器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：61.我國鋼制壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)所遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)是，是我國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)體系中的標(biāo)準(zhǔn)62.中壓容器的壓力范圍是。二、判斷正誤并說明理由1．剛體受同一平面內(nèi)且不平行的三個力作用而平衡時，此三力的作用線必匯交于一點(diǎn)。2．作用在一個剛體上的外力，不論是多少個都能用一個力或一個力偶等效代替。3．虎克定律的應(yīng)用范圍是材料的變形必須在彈性范圍內(nèi)。4．安全系數(shù)是一個不斷發(fā)展的數(shù)據(jù)，隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢，安全系數(shù)逐漸變小。5．反映材料抵抗彈性變形能力強(qiáng)弱的指標(biāo)是彈性模量E和剪切彈性模量G。6．在鋼號表示方法中，含碳量以平均含量的萬分之幾表示。7．按無力矩理論求得的應(yīng)力稱為薄膜應(yīng)力，薄膜應(yīng)力是沿殼體法線方向均勻分布的。8．邊緣應(yīng)力具有自限性和局限性。9．凡薄壁殼體，只要其幾何形狀和所受載荷對稱于旋轉(zhuǎn)軸，則殼體上任何一點(diǎn)用薄膜理論應(yīng)力公式求解的應(yīng)力都是真實(shí)的。10．依據(jù)彈性失效理論,容器上一處的最大應(yīng)力達(dá)到材料在設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn)σs(t)時,即宣告該容器已經(jīng)“失效”。11．厚度為60mm和6mm的16MnR熱軋鋼板,其屈服點(diǎn)是不同的,且60mm厚鋼板的σs大于6mm厚鋼板的σs.。12．由于材料的強(qiáng)度指標(biāo)σb和σs(σ0.2)是通過對試件作單向拉伸試驗(yàn)而側(cè)得,對于二向或三向應(yīng)力狀態(tài),在建立強(qiáng)度條件時,必須借助于強(qiáng)度理論將其轉(zhuǎn)換成相當(dāng)于單向拉伸應(yīng)力狀態(tài)的相當(dāng)應(yīng)力。13．因?yàn)閺氖芰Ψ治鼋嵌葋碚f，半球形封頭最好，所以不論在任何情況下，都必須首先考慮采用半球形封頭。14．在承受內(nèi)壓的圓筒形容器上開橢圓孔，應(yīng)使橢圓的長軸與筒體軸線平行。15．由于圓錐形容器錐頂部分應(yīng)力最小，所以開孔宜在錐頂部分。16．假定外壓長圓筒和短圓筒的材質(zhì)絕對理想，制造的精度絕對保證，則在任何大的外壓下也不會發(fā)生彈性失穩(wěn)。17．設(shè)計(jì)壓力為4MPa的容器為高壓容器。18．容器的名義厚度與計(jì)算厚度的差值是壁厚附加量。19．受內(nèi)壓作用的容器必須按強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行壁厚設(shè)計(jì)。20．一常壓塔最大壓應(yīng)力應(yīng)發(fā)生在安裝檢修時的設(shè)備迎風(fēng)側(cè)。21．在補(bǔ)強(qiáng)圈上開有一個M10的小螺紋孔。22．壓力容器無論制造完畢后或檢修完畢后，必須進(jìn)行壓力試驗(yàn)。23．當(dāng)焊縫系數(shù)一定時，探傷比例隨焊縫系數(shù)的增加而減小。24．容器的強(qiáng)度反映了外壓容器抵抗失穩(wěn)的能力。25．壓力容器的設(shè)計(jì)壽命是從腐蝕裕量中體現(xiàn)出來26．當(dāng)材質(zhì)與壓力一定時，壁厚大的容器的應(yīng)力總是比壁厚小的容器應(yīng)力小。27．從管理角度出發(fā)，低壓容器一定是一類容器。28．內(nèi)、外壓容器的壁厚設(shè)計(jì)均是按強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。29．以無縫鋼管制成的壓力容器其公稱直徑為鋼管的內(nèi)徑。30．法蘭聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)中，墊片是一個不可缺少的元件之一。31．對碳鋼,6MnR,15MnNbR和正火的15MnVR鋼板制容器,液壓試驗(yàn)時,液體溫度不得低于5℃,其他低合金鋼制容器(不包括低溫容器),液壓試驗(yàn)時,液體溫度不得低于15℃.。32．當(dāng)焊接接頭結(jié)構(gòu)形式一定時,焊接接頭系數(shù)隨著監(jiān)測比率的增加而減小.33．18MnMoNbR鋼板的屈服點(diǎn)比Q235-AR鋼板的屈服點(diǎn)高108%，因此，用18MnMoNbR鋼板制造的外壓容器，要比用Q235-AR鋼板制造的同一設(shè)計(jì)條件下的外壓容器節(jié)省許多鋼材。34．設(shè)計(jì)某一鋼制外壓短圓筒時，發(fā)現(xiàn)采用20g鋼板算得的臨界壓力比設(shè)計(jì)要求低10%，后改用屈服點(diǎn)比20g高35%的16MnR鋼板，即可滿足設(shè)計(jì)要求。35．外壓容器采用的加強(qiáng)圈愈多，殼壁所需厚度就愈薄，則容器的總重量就愈輕。36．下列直立薄壁容器，受均勻氣體內(nèi)壓力作用，哪些能用薄膜理論求解壁內(nèi)應(yīng)力？哪些不能？（1） 橫截面為正六角形的柱殼。（2） 橫截面為圓的軸對稱柱殼。（3） 橫截面為橢圓的柱殼。（4） 橫截面為圓的橢球殼。（5） 橫截面為半圓的柱殼。（6） 橫截面為圓的錐形殼。37．薄壁回轉(zhuǎn)殼體中任一點(diǎn)，只要該點(diǎn)的兩個曲率半徑，則該點(diǎn)的兩向應(yīng)力。38． 因?yàn)閮?nèi)壓薄壁圓筒的兩向應(yīng)力與壁厚成反比，當(dāng)材質(zhì)與介質(zhì)壓力一定時，則壁厚大的容器，壁內(nèi)的應(yīng)力總是小于壁厚小的容器。39． 臥式圓筒形容器，其內(nèi)介質(zhì)壓力，只充滿液體，因?yàn)閳A筒內(nèi)液體靜載荷不是沿軸線對稱分布的，所以不能用薄膜理論應(yīng)力公式求解。40．材料的沖擊韌度值越高，則其塑性指標(biāo)也高，反之，當(dāng)材料的高，則值也一定高。41．圖紙標(biāo)注的容器殼體厚度指的是名義厚度δn,即可以作為依靠來承受介質(zhì)壓力的厚度。42．對同一公稱直徑和公稱壓力的標(biāo)準(zhǔn)法蘭,材料不同,法蘭的尺寸也不同,但法蘭實(shí)際承壓能力不變。在中低壓容器設(shè)計(jì)中,由于半球形封頭受力情況好,因此常常作為最佳的凸形封頭被選用。43．因?yàn)榉忸^的尺寸不能太多,壓力容器筒體的直徑必須按一定的公稱直徑系列來選取,而不是單純按化工工藝要求來確定。44．法蘭密封中，法蘭的剛度與強(qiáng)度具有同等重要的意義。45．金屬墊片材料一般并不要求強(qiáng)度高，為要求其軟韌，金屬墊片主要用于中高溫和中高壓的法蘭聯(lián)接密封。46．法蘭連接中，預(yù)緊密封比壓大，則工作時可有較大的工作密封比壓，有利于保證密封。所以預(yù)密封比壓越大越好。47．正壓操作的盛裝氣體（在設(shè)計(jì)溫度下不冷凝）的圓筒形處貯罐，采用雙鞍式支座支承時，可以不必驗(yàn)算其軸向的拉應(yīng)力。48．圖紙標(biāo)注的容器殼體厚度指的是名義厚度δn,即可以作為依靠來承受介質(zhì)壓力的厚度。49．對同一公稱直徑和公稱壓力的標(biāo)準(zhǔn)法蘭,材料不同,法蘭的尺寸也不同,但法蘭實(shí)際承壓能力不變。50．因?yàn)榉忸^的尺寸不能太多,壓力容器筒體的直徑必須按一定的公稱直徑系列來選取,而不是單純按化工工藝要求來確定。三、選擇填空1.平面一般力系簡化結(jié)果可能是（）。①合力不為零,合力偶矩為零。②合力為零,合力偶矩不為零。③合力為零,合力偶矩也為零。④合力不為零,合力偶矩也不為零。2.通過金屬材料簡單拉伸試驗(yàn)可得到材料的機(jī)械性能指標(biāo)有（）。①E②Ψ③δ④σs⑤σb⑥Ak3.可用于制造壓力容器的下列鋼號的板材有（）。①0Cr18Ni9Ti②20R③Q235-B④45⑤16MnR4.承受氣體內(nèi)壓的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的最大應(yīng)力發(fā)生在（）。①頂點(diǎn)②赤道③中部④不確定5.壓力容器的設(shè)計(jì)溫度是指（）。①介質(zhì)溫度②環(huán)境溫度③壁溫6.提高外壓容器的抗失穩(wěn)能力的途徑有（）。①選用高強(qiáng)度的鋼材②增加容器的相對壁厚③配制加強(qiáng)圈7.管法蘭的公稱直徑指的是（）。①管子的內(nèi)徑②管子的外徑③管子的中徑④管子的公稱直徑8.容器在正常操作情況下的最大工作壓力是指（）。①容器頂部可能出現(xiàn)的最高工作壓力②容器底部的壓力加上液柱靜壓③容器底部可能出現(xiàn)的最大工作壓力9.為臥式容器配制鞍式支座時,若封頭切線與鞍座中心線的距離為A,封頭切線之間的距離為L,容器的外徑為D0,那么A應(yīng)滿足的條件為（）。①A≤0.2L②A≤0.25L③A≤0.25D0④A≤0.5D010.一臺外壓容器直徑1200mm，圓筒殼長2000mm,兩端為半球形封頭，其外壓計(jì)算長度為a．2000mmb．2400mmc．2600