《化工制图》本科试题库试题及答案

《化工制图》本科试题库试题及答案1.（单选）在AutoCAD中绘制带颈对焊法兰时，若法兰外径为φ320mm，颈部大端直径为φ273mm，颈部高度为50mm，欲用一条多段线一次性完成颈部锥段轮廓，下列命令序列正确的是：A.PLINE→起点→@0,50→@−23.5,0→<255→@50→B.PLINE→起点→@0,50→@23.5<255→@50→C.PLINE→起点→@0,50→@23.5,−50→D.PLINE→起点→@50<90→@23.5<180→答案：B解析：锥段斜度=(320−273)/2=23.5mm，垂直高度50mm，故斜边相对坐标为@23.5<255（255°=180°+75°，75°为锥角arctan(23.5/50)的补角）。选项B用极坐标一次性给出斜边，方向与长度均正确。2.（单选）根据HG/T20592-2009，PN16DN200的突面法兰，其密封面突台高度f1应为：A.1mmB.2mmC.3mmD.4mm答案：B解析：标准规定PN≤40bar、DN≤600mm的突面法兰突台高度f1统一为2mm，与压力等级无关。3.（单选）在化工设备图上，若某管口符号为“b1”，则同一图上再次出现该管口时，正确的标注方式是：A.b1B.b1′C.b1(2)D.不允许重复答案：A解析：GB/T4458.4规定，同一管口在不同视图重复出现时，仍用原符号，不得加撇或序号。4.（单选）用SW6软件进行筒体强度校核，输入内径Di=1200mm，计算发现软件默认焊缝系数φ=0.85，而实际为双面全熔透100%RT，φ应取：A.0.85B.0.9C.1.0D.1.25答案：C解析：GB150.3规定，双面焊100%RT的纵向焊缝系数φ=1.0。5.（单选）在ISO128-30中，当可见轮廓线与不可见轮廓线在投影中重合时，作图优先级为：A.可见轮廓线优先，不可见轮廓线省略B.不可见轮廓线优先，可见轮廓线省略C.两者均画，可见线加粗D.两者均画，不可见线加粗答案：A解析：ISO128-30第6.2条：可见轮廓线优先，不可见线重合段省略。6.（单选）某塔器图纸中，件号5为“栅板T1”，件号6为“栅板T2”，二者对称布置，材料、厚度相同，则明细栏中应：A.分别列两行，名称后注“对称”B.合并为一行，数量写“2”C.合并为一行，数量写“1”D.分别列两行，数量均写“1”答案：B解析：HG/T20519.2规定，完全相同的零件可合并，数量累加，并在备注栏注“对称”即可。7.（单选）在PID图中，若某控制阀为气开式FC，其故障位置箭头应指向：A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右答案：B解析：GB/T6567.5规定，FC阀故障位置箭头指向阀芯关闭方向，气开阀为向下。8.（单选）用SolidWorks绘制椭圆形封头，已知内径Di=1000mm，直边高度h=40mm，标准椭圆封头，其曲面深度H（含直边）为：A.290mmB.300mmC.310mmD.320mm答案：C解析：标准椭圆封头曲面深度=Di/4=250mm，加直边40mm，总高310mm。9.（单选）在化工制图中，若某焊缝标注“✔”符号，其含义为：A.现场焊B.全熔透C.连续角焊D.塞焊答案：A解析：GB/T324规定，旗形符号“✔”表示现场焊缝。10.（单选）当设备主视图采用半剖时，剖切符号应画在：A.俯视图B.主视图C.左视图D.任意视图答案：A解析：GB/T4458.6规定，半剖切符号应画在能反映剖切位置的俯视或侧视图上。11.（单选）下列关于管口表排序的描述，正确的是：A.按管口字母顺序B.按管口直径从大到小C.按介质流向D.按北→东→南→西→顶→底顺时针答案：D解析：HG/T20519.4规定，管口表按空间顺时针顺序：北→东→南→西→顶→底。12.（单选）在AutoCAD中，使用“FLANGE”工具集插入WN法兰，发现密封面类型默认为“RF”，欲改为“FM”，应修改：A.工具集库XML文件<SealFace>字段B.系统变量FLANSEALC.插入后手动属性编辑D.重新注册工具集答案：A解析：工具集密封面类型由库XML中<SealFace>RF</SealFace>定义，改为FM即可。13.（单选）某图纸比例栏标注“1:2.5”，若实测图上接管长度为72mm，则实际长度为：A.180mmB.288mmC.144mmD.72mm答案：A解析：比例1:2.5表示图上是1，实际是2.5，故72×2.5=180mm。14.（单选）在PID中，若某泵的位号为“P-1203A”，则其出口管线编号通常以：A.P-1203A-OUTB.1203-P-150-CWSC.150-CWS-1203-P-D.1203-150-CWS-P-答案：B解析：HG/T20559.2规定，管线编号格式为“公称直径-介质代号-设备位号-顺序号”，故150-CWS-1203-P-正确。15.（单选）用CAESARII进行管道应力分析，若某节点输入温度350°C，保温外径168mm，环境温度20°C，则保温层外表面对流换热系数默认取：A.8W/(m²·K)B.12W/(m²·K)C.20W/(m²·K)D.28W/(m²·K)答案：B解析：CAESARII默认保温层外表面h=12W/(m²·K)，适用于室外无风工况。16.（单选）在设备图上，若某内件为“降液管Φ57×3.5”，其中心线用：A.粗实线B.细实线C.细点画线D.细虚线答案：C解析：GB/T4457.4规定，内件中心线用细点画线。17.（单选）当用Excel自动生成管口表时，若管口方位“N”对应的弧度值为：A.0B.π/2C.πD.3π/2答案：A解析：以北为基准0rad，顺时针增加，N=0，E=π/2，S=π，W=3π/2。18.（单选）在SolidWorks中，使用“Shell”命令对椭圆封头建模，若欲保留直边，应在：A.直边端面加“Offset”B.直边端面加“Rip”C.直边端面加“DeleteFace”D.直边端面加“SurfaceKnit”答案：B解析：Rip命令可创建开口，使Shell不延伸至直边，从而保留直边。19.（单选）在AutoCAD中，若已将法兰块缩放比例设为“1paperunit=2.5modelunits”，则插入DN100法兰（实际外径220mm）时，应输入缩放比例：A.0.4B.2.5C.1D.0.5答案：A解析：图纸比例1:2.5，故模型空间需缩小0.4倍，才能在纸空间得到1:1出图。20.（单选）根据GB150.3，对于内压圆筒，若计算厚度δ=8mm，腐蚀裕量C2=2mm，钢板负偏差C1=0.3mm，则设计厚度δd为：A.8mmB.9.7mmC.10mmD.10.3mm答案：C解析：设计厚度=计算厚度+腐蚀裕量=8+2=10mm，负偏差在名义厚度中考虑。21.（填空）在PID图中，表示“爆破片”的图形符号为________。答案：菱形内加“X”解析：GB/T6567.4规定，爆破片为菱形，内加“X”。22.（填空）当设备图采用“断开画法”时，断开处应画________线。答案：波浪解析：GB/T4458.4规定，断开边界用波浪线。23.（填空）在AutoCAD中，将某图层设为“Defpoints”，则该图层上的对象在________空间不可见。答案：图纸解析：Defpoints图层对象仅在模型空间可见，图纸空间默认不打印。24.（填空）对于立式容器，若塔盘间距为600mm，共30层，则塔筒体净高度为________mm。答案：17400解析：30层塔盘需29个间距，29×600=17400mm。25.（填空）在SolidWorks中，若封头曲面需展开，应使用________命令。答案：FlattenSurface解析：FlattenSurface可将不可展曲面近似展开。26.（填空）根据HG/T20592，PN25DN150的法兰，其螺栓孔中心圆直径d4=________mm。答案：250解析：查标准，PN25DN150的d4=250mm。27.（填空）在CAESARII中，若某节点输入刚性元件“Rigid100”，其重量默认按________kg/m计算。答案：7850解析：软件默认钢材密度7850kg/m³，Rigid100表示单位长度质量100kg/m。28.（填空）当用ExcelVBA自动生成管口表时，若需将弧度转为角度，应使用函数________。答案：Degrees()解析：VBA无内置Degrees，需自定义或WorksheetFunction.Degrees。29.（填空）在化工制图中，若某焊缝为“角焊焊脚高5mm，长100mm，间断焊，节距200mm”，则标注为________。答案：5×100(200)解析：GB/T324规定，间断角焊标注“焊脚×长度（节距）”。30.（填空）当设备主视图与左视图同时采用剖视时，剖切符号字母应按________顺序编排。答案：大写拉丁字母解析：GB/T4458.6规定，剖切符号用A、B、C…顺序。31.（判断）在PID中，同一管线上若出现两个相同功能的阀门，可只编号一个，另一个用“同前”表示。答案：错误解析：每个阀门均需独立编号，避免混淆。32.（判断）在AutoCAD中，将块属性“TAG”设为“PN”，则插入时可直接输入压力等级，实现自动更新。答案：正确解析：属性TAG可关联字段，实现参数化。33.（判断）根据GB150，内压封头最小成形厚度不得小于设计厚度加腐蚀裕量。答案：错误解析：最小成形厚度≥设计厚度，已含腐蚀裕量，不得重复相加。34.（判断）在SolidWorks中，使用“LoftedBend”可生成可展的锥形过渡段展开图。答案：正确解析：LoftedBend专为钣金锥段展开设计。35.（判断）当设备图比例为1:5时，图上标注的“M20”螺栓，其实际螺纹大径为100mm。答案：错误解析：标注尺寸为真实尺寸，与比例无关，M20大径仍为20mm。36.（简答）说明在AutoCAD中如何利用“参数化”功能实现法兰螺栓孔自动阵列，并保证删除任意孔后其余孔仍均布。答案：1.绘制法兰外圆与中心线；2.以中心为基准，用POLYGON命令绘制正n边形，顶点即为孔位；3.将多边形设为“构造几何”，添加“同心”约束使多边形与法兰同心；4.在顶点处绘制螺栓孔圆，添加“重合”约束使圆心与顶点重合；5.将多边形边数设为“用户参数n”，用表达式驱动；6.将螺栓孔圆设为“阵列”对象，选择“路径阵列”沿多边形顶点；7.添加“对称”约束，保证删除任一孔后，其余孔仍均布，因多边形顶点自动均布。解析：利用构造几何与参数驱动，实现真正的几何约束，而非简单阵列。37.（简答）阐述在SolidWorks中建立“椭圆封头+直边+筒体”焊接件时，如何保证封头中性面与筒体中性面重合，以便后续展开。答案：1.以前视基准面绘制椭圆封头旋转截面，旋转轴为竖直中心线；2.在封头直边端面创建“偏移基准面”，距离=直边高；3.在新基准面绘制筒体截面圆，使圆心与封头中性面投影重合；4.使用“LoftedBase”命令，选择封头直边边线与筒体圆，添加“中心线”引导，确保中性面连续；5.添加“重合”约束，使封头与筒体中性面共面；6.使用“InsertBends”识别中性面，展开时选择该面即可。解析：通过中性面重合，保证钣金展开无扭曲。38.（简答）说明在CAESARII中如何快速批量修改一批节点的保温厚度，并保证其对应的保温密度与导热系数同步更新。解析：1.在InputSpreadsheet选中所有节点；2.右键→BulkEdit→Insulation；3.在弹窗中输入新厚度，勾选“LinktoMaterialDB”；4.选择“CalciumSilicate”材料，软件自动读取密度与导热系数；5.点击Apply，所有节点同步更新；6.使用List→Insulation检查，确认无误后保存。解析：利用BulkEdit与材料库关联，避免手动逐条输入。39.（简答）描述在AutoCAD中利用“DWGCompare”功能快速定位两张PID图之间阀门编号差异的步骤。答案：1.打开基准图与修改图；2.命令行输入DWGCOMPARE，选择修改图；3.界面自动分三色显示：红色为删除、绿色为新增、灰色为无变化；4.在过滤器中仅勾选“Blocks”，筛选阀门块；5.使用“Find”搜索“VALVE*”，高亮差异阀门；6.导出差异报告为HTML，发送给设计人确认。解析：DWGCompare可图形化差异，提升校审效率。40.（简答）说明在Excel中利用“PowerQuery”将多个设备管口Excel文件合并为总管口表，并自动去除重复管口的方法。答案：1.数据→获取数据→自文件夹，选择管口Excel文件夹；2.在导航器中勾选“合并并加载”，选择“管口表”工作表；3.在PowerQuery编辑器中，选中“设备位号”“管口符号”列，点击“删除重复”；4.添加自定义列“源文件”，插入文件名，便于追溯；5.关闭并加载至新工作表；6.设置数据刷新频率为“打开文件时自动刷新”。解析：PowerQuery可一次性合并并清洗数据，避免复制粘贴错误。41.（计算）某常压储罐内径D=6m，材料Q235B，设计液位H=8m，密度ρ=1200kg/m³，焊接接头系数φ=0.85，腐蚀裕量C2=1mm，钢板负偏差C1=0.5mm，求筒体所需最小名义厚度δn。答案：1.计算厚度δ=ρgHD/(2[σ]tφ)=1200×9.81×8×6000/(2×113×10⁶×0.85)=2.96mm；2.设计厚度δd=δ+C2=3.96mm；3.名义厚度δn=δd+C1=4.46mm，向上圆整至6mm。解析：常压储罐按液体静压计算，[σ]t取Q235B在100°C下的113MPa，圆整至标准板厚6mm。42.（计算）某管道Φ219×8，20#钢，设计压力P=2.5MPa，温度250°C，腐蚀裕量1.5mm，焊接接头系数1.0，求最小壁厚tm。答案：tm=PD/(2[σ]tφ+P)=2.5×219/(2×130×1+2.5)=2.09mm；加腐蚀裕量tm=3.59mm，取4mm。解析：按GB50316内压公式，[σ]t取20#钢在250°C下的130MPa。43.（计算）若某椭圆封头Di=800mm，直边高25mm，材料S30408，设计压力0.6MPa，温度150°C，φ=1.0，C2=0mm，求最小成形厚度。答案：标准椭圆封头计算厚度δ=KPcDi/(2[σ]tφ−0.5Pc)=0.6×0.6×800/(2×137×1−0.5×0.6)=1.05mm，取3mm满足最小制造要求。解析：K=1.0，[σ]t取137MPa，制造最小厚度不小于3mm。44.（计算）某管道跨度6m，管材Φ273×12，介质密度1000kg/m³，保温厚50mm，密度200kg/m³，求均布载荷q。答案：钢管截面积A=π/4×(273²−249²)=0.0096m²，保温截面积A=π/4×(373²−273²)=0.051m²；q=7850×9.81×0.0096+200×9.81×0.051=738+100=838N/m。解析：q=钢管重+保温重，单位N/m。45.（计算）若上述管道允许挠度f≤L/250，求最大跨度Lmax。答案：I=π/64×(273⁴−249⁴)=5.3×10⁻⁵m⁴；E=2×10¹¹Pa；f=5qL⁴/(384EI)≤L/250；解得Lmax=⁴√(384EI/(5q×250))=⁴√(384×2×10¹¹×5.3×10⁻⁵/(5×838×250))=8.9m，取8.5m。解析：按GB50316挠度公式，控制Lmax。46.（综合设计）给出用AutoCAD+Excel完成“立式换热器管束装配图”自动标注件号的完整流程，要求：1.件号按顺时针从主视图左上角开始；2.件号引线不得交叉；3.明细栏与件号关联，可双向更新；4.输出PDF时件号可隐藏。答案：步骤1：建立块库a.将换热器零部件（管板、折流板、拉杆、定距管、换热管、法兰等）制成动态块，添加“件号”属性，TAG=ITEM，提示“输入件号”，默认值“？”。b.为每个块添加“零件名称”“材料”“数量”属性，名称与明细栏字段一致。步骤2：插入块并赋初始值a.在装配图中插入所有块，利用“工具选项板”快速调用；b.选中所有块，用EATTEDIT批量将“？”改为“TBD”，待后续排序。步骤3：Excel生成排序a.用DATAEXTRACTION命令提取所有块属性至Excel；b.在Excel中按“主视图顺时针”规则排序：先按Y坐标降序，再按X坐标升序；c.用ROW()函数生成新件号1,2,3…；d.将新件号复制回AutoCAD，用ATTOUT/ATTIN批量更新。步骤4：引线自动排列a.用AutoLISP程序“NoCrossLeader.lsp”，算法：1)获取所有件号属性插入点；2)计算凸包，确保引线从凸包外侧引出；3)采用“弹簧-质点”模型迭代，使引线长度最短且无交叉；b.运行程序，自动生成引线并锁定图层“LEADER”。步骤5：明细栏关联a.用DWGEXCEL插件，将Excel明细栏链接至AutoCAD表格；b.设置双向同步：AutoCAD中修改件号→Excel更新；Excel中修改名称→AutoCAD更新。步骤6：输出控制a.创建“打印样式表”，将图层“LEADER”颜色设为255（不打印）；b.发布PDF时选择该样式，件号自动隐藏；c.如需显示，切换至“可见”样式即可。解析：通过块属性+Excel排序+凸包算法+打印样式，实现全自动、可逆、无交叉的件号标注系统。47.（综合设计）给出在SolidWorks中建立“带夹套搅拌反应器”焊件结构，并自动生成切割清单、焊件清单、管口表、重量报告的完整方法，要求：1.夹套与内筒用不同材料；2.管口表需含ANSI标准法兰；3.重量报告区分内件、外壳、夹套、保温；4.可一键输出Excel。答案：步骤1：建立结构a.以前视基准面绘制内筒Φ1200×8，材料S31603；b.用“StructuralMember”绘制夹套Φ1400×6，材料Q235B；c.用“WeldBead”添加环焊缝，设焊缝高度6mm；d.用“Mirror”生成上下封头，封头直边高40mm。步骤2：添加管口a.创建“3DSketch”，定位管口空间坐标；b.用“LibraryFeature”插入ANSIB16.5150#RF法兰，自动读取公称直径；c.用“Cut-Extrude”生成法兰颈内孔，与内筒贯通；d.为每个法兰添加“CustomProperty”：NozzleMark、Service、DN、Rating、Material。步骤3：建立切割清单a.启用“Weldment”，自动将结构件归入“Cut-List”；b.为夹套、内筒、封头分别设置“BodyFolder”，材料属性继承；c.用“BoundingBox”自动计算板料尺寸；d.添加“Costing”模板，输入材料单价，计算成本。步骤4：分类重量a.用“MassProperties”→“AssignMaterial”区分各实体；b.用“Configuration”建立“内件”“外壳”“夹套”“保温”四配置；c.用“DesignStudy”批量计算各配置质量，输出CSV。步骤5：汇总报表a.用“ExportBOM”→“Excel”，选择“Indented”格式；b.用VBA宏将管口表、切割清单、重量报告合并至同一工作簿，生成“总清单”；c.设置“刷新”按钮，模型更改后一键更新。解析：通过Weldment+CustomProperty+Configuration+VBA，实现多材料、多类别、可刷新的完整报表系统。48.（综合设计）给出在CAESARII中完成“高温高压蒸汽管线π型补偿器”优化设计流程，要求：1.固定点推力≤8kN；2.补偿器臂长最短；3.保温外表面温度≤55°C；4.用Python脚本自动迭代。答案：步骤1：建立模型a.用“PipelineInput”导入管线，起点固定，终点连接容器喷嘴；b.在π型补偿器位置设置“ExpansionLoop”，初始臂长L=5m。步骤2：设置载荷a.温度540°C，压力10MPa；b.保温厚100mm，导热系数0.05W/(m·K)；c.环境温度20°C，风速1m/s。步骤3：Python脚本a.用CAESARIIAPI接口，Python调用“RunStatic”计算；b.提取“AnchorForce”与“SurfaceTemperature”；c.若推力>8kN或表面温度>55°C，则臂长L=L+0.2m；d.若推力<6kN且温度<50°C，则L=L−0.1m；e.迭代至收敛，输出最优L。步骤4：验证a.最优臂长7.2m，推力7.8kN，表面温度52°C；b.用“StressReport”检查一次应力≤许用，二次应力≤Sa；c.输出“StressIso”与“ExpansionSketch”。解析：通过API+Python实现自动迭代，兼顾应力、推力、热损三重约束。49.（综合设计）给出在AutoCAD中利用“动态块+字段”实现“阀门编号自动递增且可插入中间号”的方法，要求：1.插入时自动获取上一阀门号+1；2.可手动改为任意号，后续插入继续+1；3.删除某号后，重排可选；4.无需外部Excel。答案：步骤1：创建动态块a.绘制阀门符号，添加“可见性”状态：闸阀、截止阀、球阀；b.添加“ValveNo”属性，默认值“0”，对齐方式“MiddleCenter”。步骤2：添加字段