2026年大学大二（过程装备与控制工程）压力容器设计综合测试题及答案

2025年大学大二（过程装备与控制工程）压力容器设计综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下关于压力容器设计准则的说法，正确的是（）A.弹性失效准则认为容器整体进入塑性状态即失效B.塑性失效准则认为容器部分材料进入塑性状态就失效C.爆破失效准则以容器爆破时的压力作为设计压力上限D.安定性失效准则主要针对交变载荷作用下的容器2.压力容器的壁厚计算中，不考虑以下哪个因素（）A.内压B.外压C.材料许用应力D.容器的颜色3.对于圆筒形容器，其周向应力与轴向应力的关系是（）A.周向应力是轴向应力的2倍B.轴向应力是周向应力的2倍C.周向应力与轴向应力相等D.两者关系取决于容器的直径4.下列哪种封头形式不属于压力容器常用封头（）A.半球形封头B.椭圆形封头C.三角形封头D.碟形封头5.压力容器接管与筒体的连接方式中，焊接连接的优点不包括（）A.连接强度高B.密封性好C.便于拆卸D.结构简单6.确定压力容器设计温度时，应考虑（）A.容器正常工作时的介质温度B.容器可能遇到的最高温度C.容器可能遇到的最低温度D.以上都是7.压力容器材料选择时，不需要考虑的性能是（）A.强度B.韧性C.耐腐蚀性D.导电性8.关于压力容器开孔补强，以下说法错误的是（）A.补强圈补强是常用的开孔补强方式B.整体补强效果优于局部补强C.开孔直径越大，越需要补强D.补强的目的是降低开孔处的应力集中9.压力容器的支座形式不包括（）A.鞍式支座B.裙式支座C.悬臂式支座D.柱式支座10.设计压力大于等于（）的压力容器属于中压容器。A.0.1MPaB.1.6MPaC.10MPaD.100MPa第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每小题3分。请将答案填写在题中的横线上。1.压力容器设计时，许用应力是由材料的______除以相应的安全系数得到。2.外压圆筒的失稳形式主要有______和______。3.椭圆形封头的长短轴之比一般取______。4.压力容器的焊接接头形式主要有______、______和______。5.压力容器的安全附件包括______、______、______等。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述压力容器设计的一般步骤。2.说明压力容器中设置加强圈的作用。3.为什么压力容器设计时要考虑应力集中？4.压力容器选材的原则是什么？四、案例分析题（共15分）答题要求：阅读以下案例，回答问题。某化工厂有一储存液态烃的压力容器，设计压力为1.6MPa，设计温度为50℃，采用碳钢制造。运行一段时间后，发现容器焊缝处出现泄漏。经检查，发现焊缝存在夹渣缺陷。1.分析该容器焊缝出现夹渣缺陷的可能原因。（5分）2.针对该缺陷，应采取哪些处理措施？（5分）3.从该案例中，总结压力容器焊接质量控制的要点。（5分）五、计算题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。解答应写出必要的文字说明、计算步骤和答案。1.有一内压圆筒形容器，内径Di=1000mm，壁厚δn=10mm，材料为Q345R，许用应力[σ]t=170MPa，设计压力p=1.2MPa，试计算该容器的最大周向应力。2.一外压圆筒，内径Di=2000mm，壁厚δn=8mm，长度L=5000mm，材料为16MnR，设计温度t=20℃，试计算该外压圆筒的临界压力。答案：第I卷1.C2.D3.A4.C5.C6.D7.D8.A9.D10.B第II卷二、填空题1.屈服强度2.周向失稳；轴向失稳3.24.对接接头；角接接头；T形接头5.安全阀；压力表；液位计三、简答题1.确定设计条件，进行工艺计算，选择合适的结构形式，计算壁厚等主要尺寸，进行强度、刚度等校核，绘制设计图纸，编写设计文件。2.提高外压圆筒的稳定性，减小壁厚，节省材料，降低成本。3.应力集中会使局部应力过高，导致材料提前失效，影响容器安全。4.满足强度、韧性、耐腐蚀性等要求，考虑材料的工艺性能，经济合理性。四、案例分析题1.可能原因有焊接材料质量不佳，焊接工艺参数不当，焊接操作不规范，焊件清理不彻底等。2.可采用补焊、挖补等方法处理，处理后需进行探伤检测。3.要点包括严格控制焊接材料质量，规范焊接工艺，加强焊接过程监控，做好焊件清理，加强焊接质量检测。五、计算题1.最大周向应力σθ=pDi/2δn=1.2×1000/(2×10)=6