化工设备机械基础A卷答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上 徐州工程学院试卷 2013 2014 学年第 2 学期 课程名称 化工设备机械基础 试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟 命 题 人 2014 年 4 月 9 日 使用班级 11化艺 教研室主任 年 月 日 教学院长 年 月 日姓 名 班 级 学 号 题号一二三四五总分总分得分一、填空题（每空2分，共计10分）1. 如图所示为一封闭的圆筒，其半径为R，筒体壁厚为t。筒体内盛放密度为的液体，筒体顶部气体的压力为P0，离液面距离x的点A所受的环向应力大小为 ，经向应力大小为 。2. 材料力学对变形固体做了如下假设： 连续性假设 、均匀性假设、各向同性假设

2、、小变形假设。3. =称为虎克定律 。4. 第一强度理论又称 最大拉应力理论 。二、选择题（每题2分，共计10分）1. 静力学研究的对象是（ d ）a物体 b流体 c物质 d刚体2. 图示结构，用积分法计算AB梁的位移时，梁的边界条件为( a )ayA=0 yB=0byA0 yB0cyA=0 yB0dyA0 yB=03. 工作压力为1.8MPa，容积为1500m3，介质为液化石油气的球罐，属于（ c ）。a类容器 b类容器 c类容器4. 下列不属于工程上常采用的开孔补强结构的是（ b ）。a补强圈补强 b多层包扎补强c厚壁管补强 d整体锻件补强5. 为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是

3、（ c ）。a增加壁厚 b改用强度较高的材料 c设置加强圈 三、是非题（每题1分，共计10分）1. 作用在一个平面上的三力如果平衡，则三力的作用线必相交于一点。（ ）2. 强度是指构件抵抗破坏的能力。（ ）3. 安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度没有影响。（×）4. 金属构件在经过一段时间交变应力的作用后发生断裂现象称为疲劳。（ ）5. 由于夹套式反应釜的夹套内及釜体内均为正压操作，因而不需要进行稳定性校核。（ × ）6. 外压和真空容器不应以内压进行压力试验。（ × ）7. 气密性试验应在液压试验合格后进行。（）8. 半球形封头、椭圆形封头、平板型封头属于凸形

4、封头。（ × ）9. 压力容器强度校核时公式中用到的厚度是有效厚度。（ ）10. 卧式容器鞍座位置A不宜大于0.2L，当需要时，A最大不得大于0.25L。（ ）四、计算题（共计70分）1. 图示支架由杆AB、BC组成，A、B、C处均为光滑铰链，在铰B上悬挂重物G=10kN，杆件自重不计，求杆件AB、BC所受的力。（8分） 解：（1）取B销为研究对象画受力图 （2分） （2分） （2分） （2分）（采用其他方法求解此题，过程结果正确酌情给分）2. 一阶梯杆如图所示，AB段横截面面积为：A1=100mm2，BC段横截面面积为A2=180mm2，(1)画轴力图；（2）求各段杆横截面上的正应

5、力。（8分）解（1） 计算各段内轴力，并绘制轴力图（4分）AB段：BC段：绘制轴力图（2）确定应力 （4分）AB段： BC段：3. 图示拖车挂钩用插销联接,已知挂钩厚度d=10mm, t =100MPa, sjy=200MPa,拉力=56kN,试设计插销的直径d。（9分）解：（1）插销发生剪切和挤压破坏，求剪力和挤压力 QF/2=28kN（1分）jyF56kN（1分）（2）强度计算按剪切强度设计，由 （2分）（1分）按挤压强度设计，由 （2分）（1分）所以，插销取公称直径d=20mm。（1分）4. 某汽车传动轴AB由45号无缝钢管制成。轴外径D=90mm，壁厚t=2.5mm，传递最大力矩M=1

6、.5kN·m，t=60MPa。 试：（1）画扭矩图；（2）校核轴的强度。（8分）解：（1）画出扭矩图（3分）（2）校核强度 Tmax= 1.5kN·m（2分）（或）（2分）轴的强度满足。（1分）5. 图示的外伸梁AB，在CB段作用均布载荷q，求（1）计算支座A、C所受的力；（2）画出剪力图、弯矩图；（3）并求最大弯矩。（10分）解：（1）求约束力。（2分） （2）画剪力图（3分）建立x-FQ坐标，从梁左端画图。 画弯矩图（3分）建立x-M坐标，从梁左端画图。（3）最大弯矩（2分）6. 手摇绞车如图，轴的直径d=30mm，材料为Q235钢，=80MPa。画出弯矩图、扭矩图，并

7、按第三强度理论求绞车的最大起吊重量P。（10分）解：（1）画扭矩图（2分）；画弯矩图（2分）由弯矩图扭矩图知，危险截面在轴的中间截面（1分）T=0.18P；Mmax=0.2P 强度条件： （3分）解得： （2分）7. 今有一直径为1200mm的吸收塔，封头与筒体采用法兰连接，该塔操作温度为285，设计压力为0.3MPa，材质为Q235-B，试选择标准法兰（具体确定法兰类型、密封面型式、公称直径、公称压力、材料、并正确标记）。（7分）甲型、乙型平焊法兰的最大允许工作压力（JB/T4700-2000） MPa公称压力PN法兰材料工作温度/-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：法兰材料取塔体、封头材料相同的Q235-B（1分）；设计压力不大于最大允许工作压力的原则，选择法兰公称压力0.6MPa（1分）；公称直径取1200mm（1分）；可选用甲型平焊法兰（1分）；由于操作压力不高，采用的密封面型式为平面型（1分），法兰标记为：法兰-RF 1000-0.6 JB/T 4801-2000（2分）（其它法兰选型，若满足要求亦算正确）8. 某化工厂欲设计一台石油气分离工程中的乙烯精馏塔。已知：塔体内径Di=600mm，设计压力p=2.2MPa，设计温度为-20，t=170MPa，选用材料为Q345R的钢板制造，钢板的厚度负偏差取0.8mm，腐蚀裕量取3mm，单面焊局部无损检测，试确定其厚度，并校核水压试验强度（10分）常用钢板厚度2.02.53.03.54.04.56.07.08.09.0101112141618【解】（1）确定设计参数（2分，未列出但公式中带入正确也算正确）压力参数：设计压力p=2.2MPa，计算压力pc=p=2.2MPa.设计温度： t=-20。许用应力：t=170MPa。焊接接头系数：由题目得：=0.