化工设备机械基础试卷附答案.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date化工设备机械基础试卷附答案徐州工程学院试卷题号一二三四总分总分10201060100得分一、填空题（共4小题，每空1分，共计10分）1一阶梯杆如图所示，AB段横截面面积为：A1=100mm2，BC段横截面面积为A2=180mm2，则AB段杆横截面上的正应力为 80 Mpa，BC段杆横截面上的正应力为 83.3 Mpa。2当圆截面梁的直径增加一倍时，梁的强度是原梁的 8

2、 倍。3低碳钢拉伸过程中可分为 弹性阶段 、 屈服阶段 、 强化阶段 和局部变形阶段。4边缘应力的特性主要为 局部性 、 自限性 。题5图5如图所示回转薄壳，中心线为回转轴，A点的第一曲率半径是 R ，第二曲率半径是R+a/sin（或AK2） 。 题1图二、选择题（共10小题，每题2分，共计20分）1直杆受扭转力偶作用，如图1所示，在截面1-1和2-2处的扭矩为（ B ）。AT1 =25 ；T2 =5； T1 =25；T2 =5；T1 =35；T2 =5； T1 =25；T2 =5。 2简支梁受集中力偶Mo作用，如图2所示。以下结论错误的是（ C ）。A.b =0时， 弯矩图为三角形； B.a

3、 =0时，弯矩图为三角形；C.无论C在何处，最大弯矩必为Mo； D无论C在何处，最大弯矩总在C处。题2图题1图3截面上内力的大小：（ C ）。A与截面的尺寸和形状有关； B与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关；C与截面的尺寸和形状无关； 与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。4下列常用压力容器封头，根据受力情况，从好到差依次排列次序为（ B ）。A椭圆形、半球形、碟形、锥形、平盖； B半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖；C半球形、碟形、椭圆形、锥形、平盖 D碟形、半球形、椭圆形、锥形、平盖5对于铁基合金，其屈服点随着温度的升高而（ C ）。A升高 B不变 C 降低 D未知数6当焊接接头结构形式一

4、定时，焊接接头系数随着检测比率的增加而（ A ）。A增大 B减小 C不变 D不能确定7工程上把/Di（ A ）的圆筒称为厚壁圆筒。A0.1 B0.2 C1.0 D28下列不属于立式容器的支座的是（ C ）。A腿式支座 B耳式支座 C鞍式支座 D裙式支座9根据工程上失稳破坏的情况，不属于外压圆筒类型的是（ B ）。A长圆筒 B薄壁圆筒 C短圆筒 D刚性圆筒10为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是（ D ）。A增加壁厚 B改用强度较高的材料 C改善工作环境 D设置加强圈三、是非题（共10小题，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材料力学

5、对变形固体作了连续性假设、均匀性假设、各项同性假设、小变形假设。（）3安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度影响不大。（）4金属在交变载荷作用下容易发生疲劳现象。（）5压力容器安全技术监察规程把压力容器按其破坏时造成的危害程度分为类，其中类容器破坏时造成的危害程度最大，因而在设计、制造和使用方面对其要求最高。（）6气密性试验应在液压试验合格前进行。（）7对夹套式反应釜的夹套进行压力试验时，应先校核夹套试验压力下内筒与下封头的稳定性。 （）8对于压力容器来说，从安全的角度考虑，必须进行液压试验、气压试验和气密性试验。（）9假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下

6、也不会发生弹性失稳。（）10带传动可以缓冲冲击和吸收振动，同时可以起到过载保护的作用。（）四、分析、计算题（共60分）1一种车载式起重机，车重G1= 26 kN，起重机伸臂重G2 = 4.5 kN，起重机的旋转与固定部分共重G3 = 31 kN。尺寸如图所示。设伸臂在起重机对称面内，且放在图示位置，试求车子不致翻倒的最大起吊重量Gmax。（7分）解：（1）取汽车受力分析如图。（2）列平衡方程 (2分) (1分)即：（1分）（3）联立求解（1分）（4）不翻倒的条件是：FA0，所以由上式可得（1分）故最大起吊重量为Gmax= 7.5kN（1分）2变截面直杆受力如图，已知A1=500mm2,A2=3

7、00mm2,l=0.1m,E=200GPa,试计算杆件变形。（8分） 解：（1）画轴力图（2分）求各段轴力FAB=-35kN （1分）FBC=27kN （1分）FCD=27kN （1分）（2）计算变形 （1分） （1分） （1分）3图示传动轴，n=300r/min，输入力矩MC=955 Nm，输出MA=159.2 Nm，MB=318.3 Nm，MD=477.5Nm，已知G=80GPa t=40MPa，q=1/m，试按强度和刚度准则设计轴的直径。（10分）解：（1）求各段轴上的扭矩（扭矩图中体现扭矩大小可给分）AB段：T1= -MA =-159.2Nm（1分）BC段：T2= -MA- MB=-4

8、77.5Nm（1分）CD段：T2= MD=477.5Nm（1分）（2）画轴的扭矩图（1分）（3）按强度设计轴径d由强度准则 （2分）（1分）（4）按刚度设计轴径d由刚度准则 （1分）（1分）所以，轴取公称直径d=45mm。（1分）4图示外伸梁，F=500N，l=1m,材料s=100MPa 。若梁采用矩形截面，截面尺寸bh=2040mm2, 请讨论将梁竖放好还是平放好？试分别校核梁的强度。（9分）解：（1）画梁的弯矩图求最大弯矩。（3分）（2）校核强度截面竖放时：（2分） 强度满足。（1分）截面平放时：（2分）强度不满足。（1分）5图示水平直角折杆，横截面直径，铅直均布载荷，。试用第三强度理论校

9、核其强度。（10分）解：危险截面在固定端A处（2分）（2分，写出具体步骤，画弯矩图酌情给分），（2分，写出具体步骤，画扭矩图酌情给分）则（3分）满足强度条件。（1分）6有一库存很久的氧气瓶，其材质为Q345R，圆筒体外径为Do=219mm，系无缝钢管收口而成，实测其最小壁厚为6.5mm，已知材料许用应力162.5MPa，厚度附加量为1mm，设计温度为常温。今欲充15MPa的压力使用，问强度是否够？如果强度不够，该氧气瓶的最大允许工作压力是多少？（取C2=1mm）投入使用前需进行压力试验，压力试验的目的是什么，如何判断压力试验是否合格？（16分）解：（1）确定参数（4分）=15Mpa，=219mm， =6.5mm， =162.5Mpa， C =1(mm)=1(无缝钢管)， =6.5-1=5.5mm （2）强度校核=（2分）=291.1Mpa（1分）可见，所以该氧气瓶用于15MPa的压力下强度不够,不安全，须改变用途降压使用。（2分）（3）确定最高允许工作压力=8.37Mpa （3分）该氧气瓶的最大安全使用压力为8.37MPa（4）压力试验的目的是检查容器的宏观强度和有无可见变形，以确保设备的安全与正常运行。（2分）判断压力试验合格的条件是无可见变形、无渗漏、无异常声响。（3分）-