2022年化工机械基础试题及答案.pdf
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1、化工机械基础试题及答案一、名词解释 (10 分) 1、 无力矩理论 :在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用,该情况下的应力状态与承受内压的薄膜相似 ,又称薄膜理论。2、法兰的公称压力:以 16MnR 在 200时的力学性能为基础,其最大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。3、泊松比 :弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值,称为横向变形系数或泊松比。就是一无量纲的量,其数值随材料而异,也就是通过试验测定的。4、同素异构转变: 在固态下晶体构造随温度发生变化的现象, 称同素异构转变。5、热脆 : 硫以 FeS的形态存在于钢中,FeS 与 Fe 形成低熔点 (9850C)化合物 , 而钢
2、材的热加工温度一般在11500C-12000C以上 , 当钢材热加工时由于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂 ,称为“热脆” 。作图题 (共 10 分) 根据受力图画出剪力图与弯矩图(10 分) 三、问答题 ( 共 26 分) 1、Q235-A F 代表普通碳素钢(钢种 ),其中 Q 为 屈服强度的头一个拼音字母,235 为屈服强度值,A 表示质量等级,F 表示沸腾钢;0Cr18Ni9 代表 铬镍不锈钢(钢种 ),18 表示 含铬 18% , 9 表示含镍 9% ;ZL7 代表铸铝(钢种 ); H80 代表 黄铜(钢种 ),80 表示平均含铜80% 。(5 分)2. 埋弧自动焊的优缺点就是什
3、么?不锈钢焊接采用何种方法及其特点就是什么?(5 分) 埋弧自动焊的优点:1) 生产效率高 ;2) 焊缝质量高 ;3) 劳动条件好缺点 : 不及手工电弧焊灵活, 工件边缘准备与装配质量要求高、费工时, 必须严格控制焊接规范。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答案不锈钢焊接可采用氩弧焊,用氩气为保护介质,就是惰性气体,既不与金属起化学反应也不溶于液态金属,可避免焊接缺陷,获得高质量的焊缝。3. 什么就是外压容器的失
4、稳?简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型?(8 分) 容器强度足够,却突然失去原有的形状, 筒壁被压瘪或发生褶皱, 筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形 , 这种现象称为弹性失稳。其实质就是容器筒壁内的应力状态有单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。侧向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形, 产生的波形数n=2 时, 为长圆筒;n2 时, 为短圆筒 ; 如只发生强度破坏, 无失稳则为刚性筒。4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类?(8 分) (1)直径为 2000mm,设计压力为10Mpa的废热锅炉(2)设计压力为0、6Mpa的氟化氢气体储罐(3)设计压
5、力为1、0Mpa的搪玻璃压力容器(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mmDi1000, 工作压力MPa0. 2( 装有安全阀 ), 工作温度C0300,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。(MPat144MPa170MPas345,seeiTTDp9.02)(10分) 表钢板负偏差Cl (mm) 钢板厚度6 7 8 25 2630 3234 3640 4250
6、 5260 负偏差0、 6 0、8 0、9 1 1、1 1、2 1、3 解: 设壁厚mm11,mmC8.01,mmC12mmCppDtid97. 98. 105.129. 01442100005. 122圆整为规格钢板, 取mmn10厚。水压试验校核 :MPaDpeeiTT5 .1902.822.8100014417005.1225.12精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答案MPas5 .2793459.09 .
7、09.0,sT9.0, 所以水压试验时强度足够。2、 低碳钢外压圆筒,外径mmD10400,测量壁厚为mm20,内部介质无腐蚀性,钢板负偏差mmC8 .01,筒体长mm5000,两侧为椭圆封头,凸面高度mm300,求该筒体的许用外压。 (弹性模量为MPa5102)(6 分) 解:mmLcr89552.191040104017.1属短圆筒 , MPapcr80.41040520010402 .1910259.25. 25, MPamppcr6 .13、 截面直杆如图,已知 :212cmA,224cmA,236cmA,2/200mGNE, 求出各截面的轴力, 画出轴力图 ,并求杆的总伸长。(10
8、分) 解: mmmEALPEALPEALPL625.01025.610610200102 .15010410200105.12010210200100 .12044934934933332221114、已知GPaE200,梁的直径为50mm,mkNM.2,ma2 .0,mL3 .0, 求危险横截面上最大正应力 , 并求悬臂梁的挠曲线方程与自由端的挠度与转角。(12 分) 解: 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答
9、案MPaJyMZ16305.0642/05.010243maxmaxmaxMfEJZ, 积分:DMxfEJZ,FDxMxfEJZ221边界条件 :0 x时,0,0 ff, 解得:0,0 DF悬臂梁的挠曲线方程为 :2221063.12xxEJMfZ, (ax0) )1 .0(1052.6)2(232xaxEJMaEJMaaxaEJMfZZZ, lxa自由端的转角 :radEJMaZCB31052.6自由端的挠度 :maLEJMaaLffZCCB31030.1)2()(5、如图所示,扭矩mkNMn.2,轴向力kNP100,作用在直径mmD50的钢轴上若MPa170,求圆轴外圆周的危险点A 处(1
10、)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。(12 分) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答案解:MPaAPx93.50,MPaDMnxyy49.811603MPaMPaxyyxyx84.11092.592222minmax000068.5332.362.322或yxxytg因为yx,0max045 ,所以0max068.53MPaMPa84.11
11、0092.59321MPa38.85231maxMPar8.170313MPa1.1502121323222146、一设备法兰的操作温度为2800C,工作压力为0、4MPa,当材料为 Q235-A 与 15MnVR 时应分别按何种公称压力级别确定法兰的几何尺寸。(4 分) 解:Q235-A 应按公称压力1、0MPa 级别确定法兰的几何尺寸。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答案15MnVR 应按公称压力0、6MP
12、a 级别确定法兰的几何尺寸。选择题1、材料的刚度条件就是指构件抵抗( 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 ,描述正确的就是( 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就是( 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4、构件的强度、刚度与稳定性(C ) A.只与材料的力学性质有关;B.只与构件的形状尺寸有关; C.与 A 与 B 都有关 ; D.与 A 与 B 都无关。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
13、足三个基本条件,即要有足够的( C ) A.强度、刚度、塑性B、 塑性、韧性、稳定性C.强度、刚度、稳定性D、 塑性、韧性、强度6、下述类型设备中,承压性能最好的就是( A )。A.球形容器B. 圆筒形容器C.方形容器D.椭圆形容器7、平面一般力系的平衡条件为( B ) A.0F,0FyxB.0)(, 0, 0ioyxFMFFC.0 xFD.0)(,0ioxFMF8、受外压的圆筒壳体其破坏形式为失稳的就是( C ) A.长圆筒、刚性圆筒B.短圆筒、刚性圆筒精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6
14、 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答案C.长圆筒、短圆筒D.长圆筒、短圆筒、刚性圆筒9、单元体上的主平面就是指( A ) A.剪应力为零的平面B.既有正应力又有剪应力的平面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 ,正确的就是 ( D ) A.应力与塑性变形很快增加,因而认为材料失效; B.应力与塑性变形虽然很快增加
15、,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,
16、可知拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性最好的材料就精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答案是( A ) A.a、b、c B.b、c、a C.b、a、c D.c、b、a 16、化工容器就其整体而言,通常属于轴对称问题,就是因为 ( D ) A.壳体的几何形状对称于回转轴B.约束对称于回转轴C.所受外力对称于回转轴D.A 、B、C 均就是17、根据小变形条件,可以认为 ( D ) A.构件不变形B.构件不破坏C.构件仅发
17、生弹性变形D.构件的变形远小于其原始尺寸18、图示两截面面积相等,则抗弯截面模量Wz1/Wz2为( D ) (1) (2) A、 2、25 B、 1、0 C、 0、67 D、 1、5 19、下述容器中哪一个易发生失稳( D ) 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( D ) A.容积为 60m3球形储罐B.移动式压力容器C.高压容器D.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(C ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8
18、页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答案A.受均布载荷的简支梁B.受集中载荷作用的简支梁C.受均布载荷的外伸梁D.受集中载荷作用的外伸梁22、下述各项中哪一个不属于容器附件( D )。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( D )。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就是依据( 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
19、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就是( 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.公称直径与公称容积B. 公称直径与公称压力C.公称压力与壁厚D.公称质量与公称容积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.3mm B.4mm C.5mm D. 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 )
20、处应力最大 ,因此开孔应避开此位置。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答案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.1Cr13 B.20 C.1Cr25Si2 D.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33、以下材料哪一个就是压力容器专用钢( B ) A.Q235-A B.16MnR
21、 C.20g D.0Cr18Ni9Ti 34、中压容器的压力范围为( B ) A.MPa6 .1PMPa1 .0B.1.610MPaPMPaC.10100MPaPMPaD.MPa100P35、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、塑性与脆性材料就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、下述哪种约束类型就是由力与力矩共同作用( 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
22、梁C.非静定梁D. 悬臂梁39、对圆筒型容器下述说法正确的就是( 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就是( B )。A.弯矩B.剪应力C.弯矩与剪应力共同作用D.扭矩41、一般传动轴的许用扭转角规定为( B )。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化工机械基础试题及答案A.00(0.25 0.5 )/ mB.00(0.5 1.
23、0 )/ mC.00(1.0 2.0 )/ mD. 00(2 4 )/ m42、圆筒形容器的直径为D, 则其第一曲率半径为( C )。A.D B.D/2 C.D. 0 43、下述封头中 ,哪一个制造容易但抗压性能最差( C )。P142 A.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就是( )。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、碳钢与铸铁的划分就是依据
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