南京工业大学机械基础试卷B.doc

南京工业大学化工设备机械基础试卷 B一、名词解释（每小题2分，共 10 分。）1、延伸率2、屈服点3、铁素体和奥氏体4、有效厚度5、临界压力二、判断 题（每题 1 分，共 10 分）1、材料的屈强比（S/b）越高，越有利于充分发挥材料的潜力，因此，应极力追求高的屈强比。（ ）2、弹性模数E和泊桑比是材料的重要力学性能，一般钢材的E和都不随温度的变化而变化，所以都可以取为定值。（ ）3、蠕变强度是表示材料在高温条件下抵抗发生缓慢塑性变形的能力；持久强度表示材料在在高温抵抗断裂的能力；冲击韧性则表示材料在外加载荷突然袭击时及时和迅速塑性变形的能力。（ ）4、因为内压薄壁容器的两向应力与壁厚成反比，当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容器，壁内的应力总是小于壁厚小的容器。（ ）5、因为从受力分析角度来说，半球形封头最好，所以在任何情况下，都必须首先考虑采用半球形封头。（ ）6、依据弹性失效理论，容器上一处的最大应力达到材料设计温度下的屈服点tS时，即宣告该容器已经“失效”。（ ）7、安全系数是一个不断发生变化的数据，按照科学技术发展的总趋努，安全系数将逐渐变小。（ ）8、假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。（ ）9、法兰密封中，法兰的刚度比强度更重要。（ ）10、钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径是指它们的内径。（ ）三、填空题（每空 1 分，共 40 分）1、氢腐蚀属于化学腐蚀与电化学腐蚀中的（ ）腐蚀；晶间腐蚀与应力腐蚀属于（ ）腐蚀。2、应力腐蚀只有在（ ）应力状态下才能发生，在（ ）和（ ）应力状态下不会发生。3、钢的常规热处理工艺一般分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。4、淬火最终得到的组织是（ ）。5、Q235-A.R中Q的意思是（ ），R的意思是（ ）；16Mng的含碳量是（ ），g表示（ ）；2Cr13中合金元素Cr的含量是（ ）。6、现行标准中规定的标准手孔的公称直径有DN（ ）mm和DN（ ）mm两种。7、容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于（ ）的称为薄壁容器，超过这一范围的为厚壁容器。8、设计温度虽不直接反映在强度计算公式中，但它是设计中（ ）和确定（ ）时不可缺少的参数。9、有一容器，其最高气体工作压力为1.6Mpa，无液体静压作用，工作温度150，且装有安全阀，试确定该容器的设计压力p=（ ）Mpa；计算压力pc=（ ）Mpa；水压试验压力pT=（ ）Mpa。10、标准椭圆形封头的长、短半轴之比a/b( )。11、受外压的长圆筒，侧向失稳时波形数n=（ ）；短圆筒侧向失稳的波形数n( )的整数。12、在外压容器设计中，稳定安全系数m对于圆筒、锥壳取m=( )，对于球壳、椭圆形和碟形封头取m=（ ）。13、制定法兰标准尺寸系列时，是以（ ）材料，在（ ）时的力学性能为基础的。14、法兰公称压力的确定与法兰的最大（ ）、（ ）和（ ）三个因素有关。15、列管式换热器主要分为（ ）、（ ）（ ）和（ ）几种结构形式。16、换热管在管板上的固定方式有（ ）、（ ）和（ ）三种形式。四、识图与填图题（1、3题每题 4 分，2、4题每题 5 分共 18 分）1、指出下列回转壳体上诸点的第一曲率半径R1和第二曲率半径R2：（如图1（a）、（b）（1）、球壳上任一点 图1（a）（2）圆锥壳上之M点图1（b）2、 标出图2所示固定管板式列管换热器各零部件名称。图21. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 3、 画出四种管子与管板连接的焊接结构。4、试将塔设备中所标编号的名称按顺序写出来。（图3） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8 9. 10. 五、计算题（1、2每题 3 分，3、4题每题 4 分，4题 8 分，共 22分）1、有一平均直径为10000mm的球形容器，其工作压力为0.4MPa ，平均厚度为20mm ,试求该球形容器壁内的工作应力。2、计算承受气体均匀内压作用的薄壁回转壳体圆柱壳上任一点的薄膜应力和 。已知p1MPa，D2000mm，S20mm。3、某圆筒形内压薄壁容器，内径为Di2800mm，壁厚为Sn22mm，若令焊接接头系数1.0，厚度附加量C2mm，试计算该球形容器的最大允许工作压力。已知钢材的许用应力t147MPa。4、若已知某材料的b490MPa，s325MPa，求该材料的许用应力t为多少？5、某化工厂反应釜，内径为Di2000mm，工作温度为5105，计算压力为pc1.6Mpa，釜体材料选用0Cr18Ni10Ti，采用双面焊对接接头，局部无损探伤0.85，凸形封头上装有安全阀，厚度附加量为C=2mm，材料的许用应力t137MPa，s205Mpa，试设计釜体厚度。（钢板厚度尺寸系列见表1）表1 钢板厚度尺寸系列化工设备机械基础试卷B答案一、1、延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率，称为延伸率。2、屈服点：发生屈服现象时的应力，即开始出现塑性变形时的应力，称为“屈服点”。3、铁素体和奥氏体：碳溶解在-Fe中所形成的固溶体叫做铁素体；碳溶解在-Fe中所形成的固溶体叫做奥氏体。4、有效厚度：指名义厚度和厚度附加量的差值。5、临界压力：导致筒体失稳的压力称为该筒体的临界压力。二、1、（）2、（）3、（）4、（）5、（）6、（）7、（）8、（）9、（）10（）三、1、（化学）、（电化学）2、（拉）、（压）、（剪）3、（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）4、（马氏体）5、（屈服点）、（容器钢）、（0.16）、（锅炉钢）、（13）6、（150）、（250）7、（0.1）8、（选择材料）、（许用应力）9、（1.68或1.76）、（1.68或1.76）（2.1或2.2）10、（2）11、（2）、（2）12、（3）、（15）13、（16MnR）、（200）14、（操作温度）、（操作压力）、（法兰材料）15、（固定管板式换热器）、（浮头式换热器）、（填函式换热器）、（U 型管式换热器）16、（胀接）、（焊接）、（胀焊并用）四、1、（1）R1R2R（2）R1=, 2、 1隔板 2.管程接管 3.壳程接管 4.壳体 5.折流挡板 6.换热管 7.封头 8.设备法兰 9.支座 10.管板3、 （a） （b）(c) （d）4、 1. 裙座 2. 气体入口 3. 筒体 4. 塔盘 5. 人孔 6. 除沫装置 7. 气体出口 8. 回流管 9. 进料管 10.出料管五、1、解：2、解：3、解：已知Di2800mm，Sn22mm，C=2mm Se= Sn-C=22-2=20mm4、解：已知b490MPa，s325MPa，t=b/nb=490/3=163.3MPat=s/ns325/1.6=203MPa所以t取163.3Mpa。5、解