化工机械基础试题及答案

受内压的压力容器由于壳体在压力作用下向外扩张，所以在器壁上总要产生拉伸应力，即：()

A、温差应力

B、残余应力

C、薄膜应力

D、局部应力

参考答案：C

关于薄膜比拟,下列错误的是()。

A: 通过薄膜比拟试验, 可求解扭转问题。

B: 通过薄膜比拟, 直接求解薄壁杆件的扭转问题。

C: 通过薄膜比拟, 提出扭转应力函数的假设。

D: 薄膜可承受弯矩，扭矩，剪力和压力。

参考答案D

薄膜应力是操作压力以及容器承受自重，风，地震等载荷在容器壁上产生的应力。

此题为判断题(对，错)。

正确答案：√

砌体在轴心受压时，块体的受力状态为（　　）。

A、压力
B、剪力、压力
C、弯矩、压力
D、弯矩、剪力、压力、拉力

答案：D

解析：

由于块体之间砌筑砂浆的各项异性和表面的凹凸不平，会使块体处于复杂的受力状态下，可能受弯矩、剪力、压力和拉力的共同作用。又由于块体的抗弯、抗剪强度远低于抗压强度，因而较早地使单个块体出现裂缝，导致块体的抗压能力不能充分发挥，这是砌体抗压强度远低于块体抗压强度的主要原因。

砌体在轴心受压时，砌体的受力状态为（　　）。

A、压力
B、剪力、压力
C、弯矩、压力
D、弯矩、剪力、压力、拉力

答案：D

解析：

当构件所受外力的作用点与构件截面的形心重合时，则构件横截面产生的应力为均匀分布，这种构件称为轴心受力构件。虽然砌体轴心受压，即砌体由荷载所产生的偏心距为零，但由于几何尺寸、材料、加工制造等方面的原因，使砌体存在附加偏心距，故砌体在轴心受压时，存在弯矩、剪力、压力、拉力。

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200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“热脆”。为屈服强表示含铬平均含铜 n2时，4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类？（8分）（1）直径为2021mm ，设计压力为10Mpa 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mm D i 1000=，工作压力MPa 0.2（装有安全阀），工作温度C 0300，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。（MPa t144=MPa 170= MPa s 345=，()s ee i T T D p ?9.02+=）（10分）表钢板负偏差C l （mm ）钢板厚度 67 825 2630 32343640 4250 5260 负偏差 0.6 0.8 0.91 1.1 1.2 1.3 解：设壁厚mm 11，mm C 8.01=，mm C 12=圆整为规格钢板，取mm n 10=厚。水压试验校核：()()MPa D p e e i T T 5.1902.822.8100014417005.1225.12=?+?=+= MPa s 5.2793459.09.09.0=?=?，s T ?9.02、低碳钢外压圆筒，外径mm D 10400=，测量壁厚为mm 20，内部介质无腐蚀性，钢板负偏差mm C 8.01=，筒体长mm 5000，两侧为椭圆封头，凸面高度mm 300，求该筒体的许用外压。（弹性模量为MPa 5102?）（6分）解：mm L cr 89552.191040104017.1=?= 属短圆筒， MPa p cr 80.41040520210402.1910259.25.25=? ? ?= ， MPa m p p cr 6.1= 3、截面直杆如图，已知：212cm A =，224cm A =，236cm A =，2/200m GN E =，求出各截面的轴力，画出轴力图，并求杆的总伸长。（10分）解：4、已知GPa E 200=，梁的直径为50mm ，m kN M .2=，m a 2.0=，m L 3.0=，求危险横截面上最大正应力，并求悬臂梁的挠曲线方程和自由端的挠度和转角。（12分）解： M f EJ Z -=，积分：D Mx f EJ Z +-=，F Dx Mx f EJ Z +-=221 边界条件：0=x 时，0,0=f f ，解得：0,0=D F悬臂梁的挠曲线方程为：2221063.12x x EJ M f Z -?-=-=, （a x 0） ()1.0(1052.6)2(232-?-=-=-=-x a x EJ Ma EJ Ma a x a EJ M f Z Z Z , l x a 自由端的转角：rad EJ Ma ZC B 31052.6-?-=-= 自由端的挠度：m a L EJ Ma a L f f Z C C B 31030.1)2()(-?-=-=-= 5、如图所示，扭矩m kN M n .2=，轴向力kN P 100=，作用在直径mm D 50=的钢轴上若MPa 170=，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；（3）最大剪应力；（4）分别用第三、第四强度理论计算该点的相当应力。（12分）解：MPa A P x 93.50-=-=，MPa D M nxy y 49.811603-= 因为y x 6、一设备法兰的操作温度为2800C ，工作压力为0.4MPa ，当材料为Q235-A 和15MnVR 时应分别按何种公称压力级别确定法兰的几何尺寸。（4分）解：Q235-A 应按公称压力1.0MPa 级别确定法兰的几何尺寸。15MnVR 应按公称压力0.6MPa 级别确定法兰的几何尺寸。选择题1、材料的刚度条件是指构件抵抗（ B ）的能力。A 破坏B 变形C 稳定性D 韧性2、一梁截面上剪力左上右下，弯矩左顺右逆，描述正确的是（ A ）。A 剪力弯矩均为正B 剪力弯矩均为负C 剪力为正弯矩为负D 剪力为负弯矩为正3、内压容器封头直边的作用是（ B ）。A制造加工容易B防止热应力与边缘应力叠加C局部加强D节约材料4、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。5、为保证整个机器设备在外力作用下安全可靠地工作，它们的每个构件必须满足三个基本条件，即要有足够的（ C ）AC6A7AC8AC910AB含碳量为万分之20的容器用钢C含碳量为千分之20的锅炉用钢D含碳量为万分之20的锅炉用钢11、关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论，正确的是（ D ）A应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；B应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效；C应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效；D应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效12、在承受内压的圆柱形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴（ B ）A与筒体轴线平行B与筒体轴线垂直C与筒体轴线成45度角D任何方向均可13、下述材料中哪一个与其它材料不同类（C/D ）。A低碳钢B优质钢C铜D铸铁14、当采用无缝钢管作为筒体时，其公称直径为（ A ）A管子的外径B管子的内径C管子的平均直径D管子的公称直径15、用三种不同材料制成尺寸相同的试件，在相同的试验条件下进行拉伸试验，得到的应力应变曲线如图示。比较三条曲线，可知拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性最好的材料是（ A ）Aa、b、cBb、c、aCb、a、cDc、b、a16、化工容器就其整体而言，通常属于轴对称问题，是因为（ D ）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DA、B、C均是17、根据小变形条件，可以认为（ D ）A构件不变形B构件不破坏C构件仅发生弹性变形D构件的变形远小于其原始尺寸18、图、示两截面面积相等，则抗弯截面模量W z1/W z2为（ D ）(1) (2)A. 2.25B. 1.0C. 0.67D. 1.519、下述容器中哪一个易发生失稳（ D ）A高大立式容器B高压容器C内压容器D外压容器20、下述设备哪一项不属于三类压力容器（ D ）A容积为60m3球形储罐B移动式压力容器C高压容器D低压管壳式余热锅炉21、卧式布置的容器其受力情况可简化为（ C ）A受均布载荷的简支梁B受集中载荷作用的简支梁C受均布载荷的外伸梁D受集中载荷作用的外伸梁22、下述各项中哪一个不属于容器附件（ D ）。A视镜B人孔C液位计D容器外保温23、下述措施哪一项不会改善梁的强度与刚度（ D ）。A集中力改为分布力B将简支梁变为外伸梁C将矩形梁改为工字钢梁D将矩形梁改为圆形梁24、优质碳钢与普通碳钢的划分是依据（ D ）的不同。A25AC26A

砌体在轴心受压时，砌体的受力状态为（　　）。

A、压力
B、剪力、压力
C、弯矩、压力
D、弯矩、剪力、压力、拉力

答案：D

解析：

当构件所受外力的作用点与构件截面的形心重合时，则构件横截面产生的应力为均匀分布，这种构件称为轴心受力构件。虽然砌体轴心受压，即砌体由荷载所产生的偏心距为零，但是几何尺寸、材料、加工制造等方面的原因，使砌体存在附加偏心距，故砌体在轴心受压时，存在弯矩、剪力、压力、拉力。

在钢筋混凝土梁中，箍筋的主要作用是()。

A、承受由于弯矩作用而产生的拉力
B、承受由于弯矩作用而产生的压力
C、承受剪力
D、承受因混凝土收缩和温度变化产生的应力

答案：C

解析：

箍筋主要是承担剪力的，在构造上还能固定受力钢筋的位置，以便绑扎成钢筋骨架。

下列关于抽水蓄能电站地下岔管段应力和内水压力的说法正确的是( )。

A.抽水蓄能电站地下岔管段要求最小主应力要大于岔管处的内水压力至少1～2倍，满足最小主应力理论
B.抽水蓄能电站地下岔管段要求最大主应力要大于岔管处的内水压力至少1～2倍，满足最大主应力理论
C.抽水蓄能电站地下岔管段要求最小主应力要小于岔管处的内水压力至少1～2倍，满足最小主应力理论
D.抽水蓄能电站地下岔管段要求最大主应力要小于岔管处的内水压力至少1～2倍，满足最大主应力理论

答案：A

解析：

根据最小主应力理论，抽水蓄能电站对地下岔管段最小主应力要大于岔管处的内水压力至少1～2倍。

主要受压元件系指压力容器中主要承受总体一次薄膜应力的元件。

正确答案:错误

下列说法正确的是（）

A、应力与相应的载荷同时存在，这类应力称为一次应力
B、在两壳体连接边缘处切开后，自由边界上受到的边缘力和边缘力矩作用时的有力矩理论的解，求得的应力称二次应力
C、省略弯曲内力的薄膜理论，称为无力矩理论或薄膜理论

正确答案:B

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