机械基础部分试题集.doc

机械基础部分试题集一、选择题01碳钢是指含碳量小于（ ）的铁碳合金。A、0.6% B、2.11% C、0.02% D、0.25% 02低碳钢是指含碳量小于（ ）的钢。A、0.02% B、0.25% C、0.6 % D、2.11%03. 高碳钢是指含碳量大于（ ）的钢。A、0.02% B、0.25% C、0.6 % D、2.11%02. 对于内压薄壁圆筒承受均匀内压作用时，筒体上产生的环向应力和轴向应力之间的关系是： （ ）A、= B、=2C、=2 D、不确定02. 在压力容器中，当设备直径超过（ ）时应开设人孔。A、600mm B、700mm C、900mm D、500mm01在容器封头中受力最差的是 （ ）A、半球型封头 B、椭圆型封头 C、锥型封头 D、平板封头二、填空题01构件的刚度是指构件在外力作用下 的能力；构件抵抗 的能力称为构件的强度。构件的稳定性是指其在外力作用下保持 的能力。02构件的承载能力包括足够的 、足够的 、足够的 三个方面。03化工容器的安全性要求主要有 、 、 、 、 。04杆件变形的基本形式有 、 、 、 、 05构件安全工作的强度条件是 。06直径为603mm的直管受拉力P的作用，若此管材料的许用应力=100MP，则其许可载荷为 。07铁与碳的合金称为 ，它包括钢与铸铁，含碳量低于 铁碳合金称为钢，含碳量高于 的铁碳合金称为铸铁。08碳的含量是影响碳钢机械性能的主要因素，一般，含碳量越大，碳钢的强度和硬度 ，而塑性和韧性 。 使钢在低温时变脆，称为冷脆性； 使钢在高温时变脆，称为热脆性。09T8表示平均含碳量为 的 钢。10铸铁分为 、 和 。HT表示 ；QT表示 。能耐各种浓度的硫酸、硝酸、醋酸腐蚀的是 ，常用来制造耐酸泵。11（1）钢的热处理方法主要有： 、 、 、 。工件淬火后，为削除内应力常常再做 处理。11（2）钢的热处理可分为退火、淬火及回火等。退火的目的是降低钢的 以便加工；淬火的目的是为了提高钢的 和 ；回火处理除能降低 ，提高 外，还可以消除 。12 是将淬火后工件重新加热至较低的温度，然后在空气中冷却至常温的热处理。13(1）.化工容器材料的腐蚀可分为 、 、 三种类型。13(2)化工容器材料的腐蚀按其作用的不同分为 、 和 。14化工容器主要是由 、 、 、 ，接管及人孔等组成。15压力容器常用的焊接接头型式有：搭接接头 、 和 。16 化工容器的拼接焊缝必须采用 焊缝，对接焊缝应采用 焊接，纵向和横向焊缝应 。17内压圆筒的轴向应力是环向应力的 。18(1)化工容器焊缝设计时应注意以下事项：(1)容器的拼接焊缝必须采用 ，(2)对接接头应采用 焊接，(3)筒体上的纵横焊缝不能成十字交叉而应 。18(2)对于内压圆筒为了保证强度，应注意以下三个问题： 向焊缝上尽量不开孔；纵向焊缝的检验等级应 环向焊缝的检验等级；当圆筒上开设椭圆形人孔时，应使椭圆的 轴与身体的纵向一致。19常见的容器封头型式有 、 、碟形和球面形等凸形封头以及 、 等数种。20化工容器按承压性质可分为 和 。按设计压力的大小分类可分为 、 、 和 。21材料的机械性能主要有： 、 、 、 和 。1、力的三要素是： 、 、 。1、力偶的三要素是： 、 、 。2、在力的作用下，大小和形状都不会发生变化的物体称为 。2、刚体是指在力的作用下，都不会发生变化的物体3、如果物体在空间可以自由运动而获得任意位移，则称物体为 ，而位移受到某些条件限制的物体称为 ，也叫被 。3、约束是指。约束反力的方向总是与约束所限制运动的方向。4、工程上常用的约束类型有： 、 、 、 。(2分)4、 杆件变形的基本形式有： 、 、 、 、 等5、作用在物体上的力P可平移到物体上的任一点O，但必须附加一个力偶，其力偶矩等于 。5、对于任意一个平面任意力系，利用力的平移定理，可以向一点简化，简化的结果得到一个 和一个 。6、刚度是指构件在外力作用下抵抗 的能力；强度是指构件在外力作用下抵抗 的能力。构件的稳定性是指其在外力作用下保持 的能力。6、构件在外力作用下抵抗变形的能力称为；构件在外力作用下抵抗破坏的能力称为。构件在外力作用下保持原来形状的能力，称为构件的。7、由于圆轴扭转时，横截面上各点的剪应力与它们离中心的距离成正比，圆心处剪应力为 ，轴表面处剪应力 。根据强度条件，在扭矩和材料的许用应力相同时，采用空心轴比实心轴。7、因为扭转时截面上的剪应力分布不均匀，越接近截面中心处的应力，而轴表面处剪应力，因此从强度方面考虑，当空心轴与实心轴的截面积相等时，空心轴的承载能力比实心轴的承载能力。8、由于内压圆筒的轴向应力是环向应力的 。又因为环向应力作用在（横截面或纵截面）上。对于内压圆筒为了保证其强度：应做到纵向焊缝上尽量不开孔；纵向焊缝常采用（双面或单面）焊接的对接焊缝，纵向焊缝的检验等级应 环向焊缝的检验等级。8、由于内压圆筒的环向应力是轴向应力的 ，又因为环向应力作用在（横截面或纵截面）上。当圆筒上开设椭圆形人孔时，应使椭圆的 （长或短）轴与筒体的纵向一致。9、钢的热处理方法主要有： 、 、 、 。工件淬火后，为削除内应力常常再做 处理。9、钢的热处理可分为退火、淬火及回火等。退火的目的是降低钢的 以便加工；淬火的目的是为了提高钢的 和 ；回火处理除能降低 ，提高 外，还可以消除 。10、铁与碳的合金称为 ，它包括钢与铸铁，含碳量低于 铁碳合金称为钢，含碳量高于 的铁碳合金称为铸铁。10、碳的含量是影响碳钢机械性能的主要因素，一般，含碳量越大，碳钢的强度和硬度 ，而塑性和韧性 。 使钢在低温时变脆，称为冷脆性； 使钢在高温时变脆，称为热脆性。11、写出下列钢的组成：(1)20R (2)15MnV（3）1Cr18Ni9Ti11、写出下列钢的组成：(1)45ZG（2）35CrMo (3)0Cr18Ni9Ti12、铸铁分为 、 和 。HT表示 ；QT表示 。能耐各种浓度的硫酸、硝酸、醋酸腐蚀的是 ，常用来制造耐酸泵。12、可用于制作换热器材料的有色金属有：；不单独制作设备，为了防腐，在硫酸工业中广泛用作设备衬里的有色金属是；非金属材料中耐腐蚀性能最好，称为“塑料王”的材料是。13、化工容器的拼接焊缝必须采用 焊缝，对接焊缝应采用 焊接，纵向和横向焊缝应 。(3分)13、化工容器焊缝设计时应注意以下事项：(1)容器的拼接焊缝必须采用 ，(2)对接接头应采用 焊接，(3)筒体上的纵横焊缝不能成十字交叉而应 。14、化工容器的安全性要求主要有 、 、 、 、 。等14、化工容器的经济性要求主要有 、 、 。15、容器的设计压力PC一般其最大工作压力PW，对于装有安全阀的内压容器而言，设计压力可取PC=( )PW。15、在耐压试验时，由于试验压力比设计压力高，为了防止产生过大的应力，要求容器在试验压力下产生的最大应力（用计算壁厚算出的最大应力），不超过一定的值，即：液压试验时： 气压试验时：16、化工容器制成（或维修）后需进行压力试验，压力试验包括强度试验和致密性试验。强度试验是指超过工作压力下进行液压 (或气压)试验，目的是：检查容器在超工作压力下的宏观强度。致密性试验是对密封性要求高的重要容器在强度试验合格后进行的泄漏检查16、容器的压力试验包括试验和试验。强度试验包括液压试验 (或气压试验)，对密封性要求高的容器先做强度试验，合格后再做致密性试验。17、容器的强度试验是指超过工作压力下进行液压(或气压)试验，目的是：检查容器在超工作压力下的宏观强度，包括检查材料的缺陷，容器各部分的变形、焊接按管的强度和容器法兰连接的泄漏情况等。17、强度试验也称耐压试验可以及时发现设备的材料，制造或检修过程中的缺陷，是对材料，设计，制造或检修的综合性检查，能把压力容器下的不安全因素在投产前充分暴露出来，是防患于未然，因此压力试验是保证设备安全运行的重要措施，应认真执行。18、致密性试验是对密封性要求高的重要容器在强度试验合格后进行的泄漏检查，包括气密性试验，氨渗透试验，煤油渗漏试验。做过气压试验，并经检查合格的容器可免做气密性试验。18、致密性试验有气密性试验，氨渗透试验，灯油渗漏试验三种。对于有毒、易燃介质的压力容器通常采用，对于常压有毒气体容器或管道通常采用。对于敞开的容器通常采用。三、判断题（ ）01. 虎克定律的内容：当应力未超过材料的比例极限时，杆件的应力与应变成正比。（ ）02. 化工容器的腐蚀有两类：一是化学腐蚀、二是电化学腐蚀。（ ）03. 在压力容器中，当设备直径超过1000mm时应开设人孔。（ ）01T8表示平均含碳量为0.8%的碳工具钢。碳工具钢的代号从T7至T13。（ ）02当圆筒上开设椭圆形人孔时，应使短轴与筒体的横向一致。 ( ) 03. 不锈钢对任何介质都可以耐腐蚀。（ ）06. 化工容器筒体上的焊缝不能成十字交叉型。（ ）07. 按容器的绝对厚度可以将容器分为厚壁与薄壁容器。1、所有的中压容器都是二类容器在，所有的低压容器都是一类容器。1、中压容器一定是二类容器，在一条件下也可能是三类容器。2、内压P为2MPa的储存光气（剧毒）的容器，是低压容器，是二类容器2、压力P为8MPa，体积V为800L的有乙烯参与反应的反应器，是中压容器，是二类容器。3、制造筒体及封头所用钢板的许用应力是按钢板的各项强度指标分别除以有关的安全系数，然后取其最小值得到的。3、压力容器所用钢板的许用应力就是钢板的屈服极限除以安全系数。4、下图为圆筒型压力容器上开设的椭圆形人孔，请判断其是否正确。4、压力容器的筒体的纵向焊缝与环向焊缝一样都可采用的V型坡口和U型坡口的对接焊缝。5、化工容器器壁较厚的焊缝，为了削除焊接产生的内应力，焊后要作高温回火烧。5、淬火的目的是为了提高钢的强度和硬度。回火则是将淬火工件重新加热至比较低的温度，然后在空气中冷却至常温的热处理。回火处理除能降低脆性，提高韧性外，还可以消除内应力。四、计算题1、图示铰接三角形支架，AB为直径d=16mm的圆形截面杆，BC为边长a=20mm的方形截面杆，截荷 P=15kN，=30。试计算两杆横截面上的应力。(16%)01. 某水洗塔内径为1m，设计压力为1.8MPa，常温工作，材料的许用应力为t=127MPa，焊缝系数取1.0，壁厚附加量C1+C2=2mm，试求塔体的壁厚。（4分）02、某化工厂的反应釜，内径为1600mm，工作温度5100，设计压力为1.6MPa，如釜体材料选用1Cr18Ni9Ti，许用应力t=133MPa，采用双面对接焊，局部探伤（=0.85），年腐蚀率0.2mm，使用年限10年，试计算釜体的壁厚。（C1=0.8mm） （4分）01.一台新制成的容器，从竣工图可查得该容器的技术特性及有关尺寸如下，筒体内径 名义厚度，设计压力P= 2MPa，设计温度，材料20R焊缝，钢板的负偏差为2mm，许用应力为133MPa，焊缝系数，腐蚀裕量2mm，试计算该圆筒的计算厚度、设计厚度、圆整值和有效厚度。（8分）01某反应釜，内径为3200mm，工作温度5100，设计压力为1.6MPa，釜体材料的负偏差为0.6mm，许用应力133MPa，采用双面对接焊，局部探伤（=0.85），腐蚀裕量2mm，试计算釜体的设计壁厚和有效壁厚。（7分） 01.一容器其筒体内径 名义厚度，设计压力P=2MPa，材料的负偏差为2mm，许用应力为133MPa，焊缝系数，腐蚀裕量2mm，试计算该圆筒的设计厚度和有效厚度。（7分）01设计一台圆筒受压容器，要求其内径为1.5m，长4m ，两端为标准型椭圆形封头，筒体和封头材料均选择16 MnR，均采用双面对焊，做局部无损探伤() ，腐蚀裕量取1.5mm，工作温度为280，最高工作压力为1.8MPa，查表t=147MPa，试确定筒体的厚度。（6分）表1 热轧钢板厚度负偏差 mm钢板厚度2.02.22.52.83.03.23.53.84.04.55.5负偏差0.180.190.200.220.250.30.5钢板厚度6782526303234354042505260负偏差0.60.80.91.01.11.21.301. 某容器设计压力为1.6 MPa，设计温度为300，筒体内径为1.2m，焊缝系数为0.85，筒体材料材料的许用应力为t=147MPa，介质对钢板的年腐蚀率为0.1mm/年，设计寿命为15年，试确定此容器的计算厚度、设计厚度、名义厚度和有效厚度。（6分）钢板厚(mm)678252630负偏差(mm)0.60.80.903. 钢制拉杆所承受的载荷P=40kN，拉杆材料的许用应力=100 MPa。横截面为矩形，且b=2a。试确定尺寸a和b。 （6分）试设计一容器，已知该容器的技术特性及有关尺寸如下，筒体内径Di=1m，最大工作压力为1.85MPa，设计温度，材料为20R，材料在100下的许用应力为133MPa，焊缝为全焊透的对接焊缝，采用100%的无损探伤，介质对钢板的年腐蚀率为0.1mm，设计寿命为20年。试求该圆筒的计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度以及最大许可压力。某圆筒形受压容器，内径Di=1.4m,长度l=3m两端为标准椭圆形封头，工作时器壁的最高温度为280，最高工作压力为，筒体和封头材料均选用16MnR，腐蚀裕量取2mm，试求：该圆筒的计算厚度、