化工机械基础试题及答案Word文档下载推荐.docx
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(4)p为4Mpa的剧毒介质容器
(1)为三类容器;
(2)为二类容器;
(3)为二类容器;
(4)为三类容器。
四、计算题(共54分)
1、一个低合金钢内压反应釜,内径Di1000mm,工作压力2.0MPa(装有安全阀),工
作温度3000C,釜体采用单面手工电弧焊(有垫板),全部无损探伤,内部介质有轻微
腐蚀性,试设计反应釜筒体壁厚,并校核水压试验强度。
(t144MPa
e
表钢板负偏差C(mm
钢板厚度
6〜7
8〜25
26〜30
32〜34
36〜40
42〜50
52〜60
负偏差
0.6「
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
2、低碳钢外压圆筒,外径
D01040mm,测量壁厚为20mm,内部介质无腐蚀性,钢板
负偏差C10.8mm,筒体长5000mm,两侧为椭圆封头,凸面高度300mm,求该筒
19.22.5
1040
P1L|P2L2P3L3
4
6.2510m0.625mm
4、已知E200GPa,梁的直径为50mmM2kN.m,
a0.2m,L0.3m,求危险横截面上最大正应力,并求悬臂梁的挠曲线方程和自由端的挠度和转角。
解:
(12分)
Mmaxymax
max'
JZ
21030.05/2
163MPa
EJZf
M,积分:
严4
Mx
D,EJZf
1Mx2Dx
2
边界条件:
x0时,f0,f
解得:
F
0,D
悬臂梁的挠曲线方程为:
M
x
2EJz
1.63
10
x2
(0x
M2
a
2EJz
Ma
EJz
Ma(x
2)
6.52
3
(x0.1),
自由端的转角:
10rad
自由端的挠度:
fC
c(La)
豈(L2)
1.3010m
5、如图所示,扭矩
Mn
2kN.m,轴向力
P100kN,作用在直径D
50mm的钢轴上
170MPa,求圆轴外圆周的危险点A处
(1)主应力的大小;
(2)主平面位置;
(3)最大剪应力;
(4)分别用第三、第四强度理论计算该点的相当应力。
解:
max
min
tg2
因为
50.93MPa,y0
xy
81.49MPa
D3
16
59.92MPa
110.84MPa
2xy
3.2
36.320或53.680
0max
450
所以
0max
53.680
85.38MPa
r3
13170.8MPa
.2122
12150.1MPa
6、一设备法兰的操作温度为2800C,工作压力为
分别按何种公称压力级别确定法兰的几何尺寸。
0.4MPa,当材料为
(4分)
Q235-A和15MnVR时应
«
+17甲S.ZSI平薛瞎兰的•天光堆工作岳力加P曲
疊需匡力
工柞if/T
FN
Z30
300
550
0.25-
Q215-A.fi
n.16
o.ts
0.2*
ISIVtaVR
口"
0,Z7
oa
■25
0255-^,B
0.36
■3
0.3U
:
ISMnVR
队显
063
kg
1”軸
IL尿
「2
0.55
ti.ja|
lSMnVR
1.00
1,CS
i.no
160
板
Q11S-B
0w
USBI
l.?
1.7Z.
1CH
L.«
D
Q235-A应按公称压力1.0MPa级别确定法兰的几何尺寸。
15MnVR应按公称压力0.6MPa级别确定法兰的几何尺寸。
选择题
1、材料的刚度条件是指构件抵抗(B)的能力。
A.破坏B.变形C.稳定性D.韧性
2、一梁截面上剪力左上右下,弯矩左顺右逆,描述正确的是(A)。
A.剪力弯矩均为正B•剪力弯矩均为负
C.剪力为正弯矩为负D.剪力为负弯矩为正
3、内压容器封头直边的作用是(B)。
A.制造加工容易B.防止热应力与边缘应力叠加
C.局部加强D.节约材料
5、为保证整个机器设备在外力作用下安全可靠地工作,它们的每个构件必须满足三个基本
6、下述类型设备中,承压性能最好的是(A)。
7、平面一般力系的平衡条件为(B)
8、受外压的圆筒壳体其破坏形式为失稳的是(C)
C.正应力为零的平面D.既没有正应力又没有剪应力的平面
10、优质非合金钢20g表示(D)
A含碳量为千分之20的容器用钢
B.含碳量为万分之20的容器用钢
C.含碳量为千分之20的锅炉用钢
D.含碳量为万分之20的锅炉用钢
11、关于低碳钢试样拉伸至屈服时,有以下结论,正确的是(D)
A.应力和塑性变形很快增加,因而认为材料失效;
B.应力和塑性变形虽然很快增加,但不意味着材料失效;
C.应力不增加,塑性变形很快增加,因而认为材料失效;
D.应力不增加,塑性变形很快增加,但不意味着材料失效
12、在承受内压的圆柱形容器上开椭圆孔,应使椭圆的长轴(B)
A.与筒体轴线平行B•与筒体轴线垂直
C.与筒体轴线成45度角D•任何方向均可
13、下述材料中哪一个与其它材料不同类(C/D)。
A.低碳钢B•优质钢C•铜D•铸铁
14、当采用无缝钢管作为筒体时,其公称直径为(A)
A.管子的外径B.管子的内径
C.管子的平均直径D.管子的公称直径
15、用三种不同材料制成尺寸相同的试件,在相同的试验条件下进行拉伸试验,得到的应力—应变曲线如图示。
比较三条曲线,可知拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性最好的材料是(A)
A.a、b、c
C.b、a、c
D.c、b、a
E.
16、化工容器就其整体而言,通常属于轴对称问题,是因为(
17、根据小变形条件,可以认为
19、下述容器中哪一个易发生失稳(
A.高大立式容器B.高压容器C.内压容器D.外压容器
20、下述设备哪一项不属于三类压力容器
C.高压容器
.低压管壳式余热锅炉
21、卧式布置的容器其受力情况可简化为
A.视镜B.人孔C.液位计D.容器外保温
23、下述措施哪一项不会改善梁的强度与刚度(
A.集中力改为分布力B•将简支梁变为外伸梁
C.将矩形梁改为工字钢梁D•将矩形梁改为圆形梁
24、优质碳钢与普通碳钢的划分是依据(D)的不同。
A.含碳量B.防腐性能C.强度D•S+P含量
25、若轴向拉伸等直杆选用同种材料,三种不同的截面形状:
圆形、正方形、空心圆,比较
三种情况的材料用量,则(D)
A.正方形截面最省料B.圆形截面最省料
C.空心圆截面最省料D.三者用料相同
26、下列封头受力状况最好的是(A)P142
A.球形封头B.椭圆形封头C.碟形封头D.平板封头
27、容器的标准化参数包括(B)。
A.公称直径和公称容积B.公称直径和公称压力
C.公称压力和壁厚D.公称质量和公称容积
28、压力容器设计中,碳素钢及低合金钢要求的最小厚度为(A)。
A.3mmB.4mmC.5mmD.6mm
29、化工装置中下述哪个设备受力可视为扭转变形(B)。
A.承受风压的塔器B.转动的泵轴
C.容器的拉杆D.塔器的地脚螺栓
30、从受力角度分析,锥形壳体(B)处应力最大,因此开孔应避开此位置。
A.锥顶B.锥底C.锥顶与锥底中间处D.各部位相同
31、下述材料中哪一个归属优质碳钢(B)。
A.1Cr13B.20C.1Cr25Si2D.16MnDR
32、下述哪一种封头没有直边(D)。
A.椭圆形封头B.碟形封头C.球冠封头D.大端折边锥形封头
A.Q235-AB.16MnRC.20gD.0Cr18Ni9Ti
34、中压容器的压力范围为(B)
1.6MPaP10MPa
A.0.1MPaP1.6MPaB
C.10MPaP100MPa
D.P100MPa
35、压力容器在名义厚度计算时,不考虑记入下述哪一项(D)。
A.钢板负偏差B.腐蚀裕量C.圆整值D.容器最小厚度
36、塑性与脆性材料是用延伸率来划分的,塑性材料的延伸率为(B)。
A.>
3%B.>
5%C.>
8%D.>
10%
37、下述哪种约束类型是由力和力矩共同作用(D)。
A.柔索约束B.光滑面约束C.固定铰约束D.固定端约束
38、化工装置中装有液体的卧式容器可视为(B)。
A.简支梁B•外伸梁C•非静定梁D.悬臂梁
39、
对圆筒型容器下述说法正确的是(
D)。
A.
经向应力与环向应力相等B
.经向应力与环向应力均为零
C.
经向应力大于环向应力D
.经向应力小于环向应力
40、
造成梁断裂破环的主要原因是(
B)。
弯矩B.剪应力C.弯矩和剪应力共同作用
D.
扭矩
41、
一般传动轴的许用扭转角规定为(
(0.250~0.50)/mB.
(0.50~1.00)/m
(1.00~2.00)/mD.
(20~40)/
m
42、
圆筒形容器的直径为D,则其第一
曲率半径为(C
)。
DB.D/2C.
D.0
43、
下述封头中,哪一个制造容易但抗压性能最差(C
P142
锥形封头B.椭圆形封头C
.平板封头D
.球形封头
44、下述对外压容器临界压力叙述错误的是(
A.筒体椭圆度与临界压力关系不大B•有加强圈时可以增加临界压力
C.长径比相同但厚度大者临界压力大D•筒体材料与临界压力关系不大
45、容器进行压力实验的方法中不包括下述哪一项(D)。
A.液压实验B.气压实验C.气密实验D.密封实验
46、碳钢和铸铁的划分是依据(C)的不同。
A.含碳量B.含铁量C.含硫量D.含磷量
47、材料的强度条件是指构件抵抗(A)的能力。
A.破坏B.变形C.稳定性D.韧性
48、化工装置中下述哪个设备受力可视为弯曲变形(A)。
C.容器的拉杆D.塔器的地脚螺栓
49、高压容器的压力范围为(C)。
A.o.1MPaP1.6MPaB.1.6MPaP10MPa
C.10MPaP100MPaD.P100MP
50、铸铁材料广泛用于机床床身、机座等部位是因为其(B)。
A.抗拉性能好B.抗压性能好C.弹性好D.韧性好
51、低碳钢拉伸时沿与轴线450方向出现滑移线现象可以用下述哪个理论加以解释(C)。
A.最大拉应力理论B.最大伸长线应变理论P82
C.最大剪应力理论D.形状改变比能理论
52、各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的(D)
A.外力;
B.变形;
C.位移;
D.力学性质。
53、以下关于轴力的说法中,哪一个是错误的(C)
A.拉压杆的内力只有轴力B.轴力的作用线与杆轴重合
C.轴力是沿杆轴作用的外力D.轴力与杆的横截面与材料无关
54、关于刚体的描述,下面正确的是(
A.刚体是理想化的模型B.在力的作用下不发生变形的物体
C.变形为主要因素时不能将物体看成刚体D.A、B、C都正确
55、用标距50mm和100mm的两种拉伸试样,测得低碳钢的屈服应力分别为(Tsi和(Ts2,延伸
率分别为S5和§
10,比较两试样的结果,则有(D)
A.bs1<
s2,§
5>
§
10B.ds1<
5=§
10
C・bs1=ds2,§
10D.ds1=ds2,§
56、对于塑性材料从经济性考虑,采取哪种截面形式的梁最合理(A)。
A.工字钢B.矩形C.圆形D.T型
57、下述设备哪一项不属于三类压力容器(D)o
A.高压容器B.移动式压力容器
C.球形容器D.低压容器
58、低碳钢材料在拉伸实验过程中,不发生明显的塑性变形时,承受的最大应力应当小于的
数值是(B)
A.比例极限B.屈服极限C.强度极限D.许用应力
a和b,则受力后正方形
59、图示单向均匀拉伸的板条。
若受力前在其表面画上两个正方形
a、b分别变为(C)
A.正方形、正方形B.正方形、菱形
C.矩形、菱形D.矩形、正方形
9三丿口5三里
■■
F作用
60、图示结构,杆1的材料是钢,杆2的材料为铝,两杆的横截面面积相等。
在力
下,节点A(A)
A.向左下方位移
B.向铅垂方向位移
C.向右下方位移
D.不动
61、下面介质中不能用作气压试验的气体是(C)
A.氮气B.干燥、洁净的空气C.二氧化碳D.惰性气体
形后(A)
63、一等直拉杆在两端承受拉力作用,若其一半为钢,另一半为铝,则两段的(B)
A.应力相同,变形相同B.应力相同,变形不同
C.应力不同,变形相同D.应力不同,变形不同
64、从制造角度来看,椭圆形、半球形、锥形和平板封头的制造从易到难的顺序是(D)
A.半球形、椭圆形、锥形、平板
C.平板、椭圆形、锥形、半球形
B.
D.
锥形、平板、椭圆形、半球形
平板、锥形、椭圆形、半球形
65、受外压的长圆筒失稳时波数为(
B
)
A.大于2的整数B.2
C.
.4
66、关于内力与应力的关系中,说法正确的是(
A.内力是应力的矢量和B.内力是应力的代数和
C.应力是内力的平均值D.应力是内力的分布集度
67、关于d0.2有如下四种论述,请判断哪一个是正确的(C)
A.弹性应变为0.2%时的应力值B.总应变为0.2%时的应力值
C.塑性应变为0.2%时的应力值D.塑性应变为0.2时的应力值
68、在受轴向拉伸的杆件中任选一点,围绕该点取得的单元体的应力状态属于(
A.单向应力状态
.二向应力状态
C.三向应力状态
.平面应力状态
69、
悬臂梁其截面如图所示,其中
C为截面形心,该梁横截面的(
A.
中性轴为
Z1
B.
Zi
C.
Z0
D.
,最大拉应力在
,最大拉应力在下边缘处
,最大拉应力在上边缘处
上边缘处
70、化工容器就其整体而言,通常属于轴对称问题,是因为(
A.Q235AB.HT200C.20RD.16MnR
72、一受扭圆棒如图所示,其m-m截面上的扭矩等于(D)
A.Tm-m=M+M=2MB.Tmm=M-M=0
C.Tmm=2M-M=MD.Tm-m=-2M+M=
73、低碳钢加载t卸载t再加载路径有以下四种,正确的是(
A.OABtBCtCOABB.OABtBDtDOABC.OABtBA(TODB
D.OABtBDtDB
A.Q(x)=ql—2qxB
Q(x)=—q
C.Q(x)=ql/2—qxD
Q(x)=qlx—qx
75、下列变形属于可以恢复的是(B)
A.塑性变形B.弹性变形C.弯曲变形D.拉伸变形
76、关于材料的力学性能,有如下结论,请判断哪一个是正确的(A)
A.脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力
B.脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力
C.塑性材料的抗拉能力高于其抗压能力
D.脆性材料的抗拉能力等于其抗压能力
77、塑性材料和脆性材料的危险应力分别是(C)
(TP禾口Ts
(Tp和bbC.bs和bbD
78、受内压和风压作用的塔设备其受力状况可以转化成(A)
A.拉伸与弯曲的组合B.压缩与弯曲的组合
80、在高温下,材料除了强度极限和屈服极限下降之外,还将发生(C)
A.疲劳现象B.断裂现象
C
.蠕变现象D.热脆现象
81、受内压的圆筒壳体,其溥膜应力为
C)
A.经向应力为环向应力的2倍
.经向应力等于环向应力
C.环向应力为经向应力的2倍
.环向应力为经向应力的2倍
82、设备上接管的外伸长度应考虑(
A.所设置的保温层厚度B•便于安装螺栓
C.便于安装加固结构D.A和B
83、在压力容器上开孔不会造成以下哪种现象(C)
A.应力集中B.对设备的强度削弱
C.容器设计厚度增加D.较大的局部应力
84、下列钢材中不宜用来制作容器的是(C)
A.16MnRB.20RC.0Cr18Ni9TiD.45
85、圆桶形容器的直径为D,则其第二曲率半径为(D)
DB.D/2C.
.0
86、
对椭圆形封头叙述错误的是(
A)。
封头越扁承压性能越好B
.标准型封头
a/b=2
C.
封头越扁冲压制造越容易
D.封头的
a/b增加会导致应力增加
87、容器强度设计得到的名义厚度中不包括以下哪一项(D)。
A.负偏差B.腐蚀余量C.圆整值D.最小厚度
88、低碳钢拉伸过程中哪个阶段满足虎克定律(A)。
A.弹性阶段B.屈服阶段C.强化阶段D.局部变形阶段
89、铸铁材料的拉伸和扭转破坏现象可以用下述哪个理论加以解释(A)。
A.最大拉应力理论B.最大伸长线应变理论
90、下述容器中哪一个易发生失稳(D)。
A.低压容器B.高压容器C.内压容器D.外压容器
91、以下材料哪一个是压力容器专用钢(B)。
A.Q235AB.20RC.20gD.1Cr13
92、圆轴扭转时,下述哪个部位承受的剪应力最大(C)。
A.横截面圆心处B.各部位一样大
C.横截面外表面D.横截面距圆心、外表面等距离处
93、下述材料中哪一个归属不锈钢(
C)。
1Cr13B.20C.1Cr25Si2D.
16MnDR
94
、交变应力使构件发生的破坏称为(
A
疲劳B.失稳C.破坏
.失效
95、
下述哪一项改进不能节约材料(
搅拌浆实心轴变为空心轴B.
矩形梁变为工字钢梁
圆形梁变为槽钢梁D.
槽钢梁变为工字钢梁
96、以下材料哪一个是锅炉专用钢(C)。
A.Q235A-FB.20RC.20gD.1Cr13
97、下列叙述正确的是(A)。
A.球形容器的经向应力与环向应力相等
B.圆筒形容器的经向应力与环向应力相等
C.球形容器的经向应力大于环向应力
D.圆筒形容器的经向应力大于环向应力
98、从经济性及抗压能力综合考虑,下述哪种封头应用最广(B)。
A.锥形封头B.椭圆形封头C.平板封头D.球形封头
99、下述哪一项不是影响法兰的密封因素(D)。
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