化工设备机械基础『化工机械基础期末复习题及答案』

1.材料的刚度条件是指构件抵抗力（B）的能力。A．破坏B．变形C．稳定性D.韧性2.一梁截面剪力左上右下，弯矩左右逆转。正确的描述是（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易于制造加工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、刚度和稳定性（C）A.仅与材料的力学性质有关；B.仅与构件的形状和尺寸有关；C．与A和B都有关；D．与A和B都无关。5.为了保证整个机械设备在外力作用下的安全可靠工作，每个部件必须满足三个基本条件，即足够的（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.在塑性、韧性设备中，塑性、韧性性能是塑性、韧性和强度6（A）。A．球形容器B圆筒形容器C．方形容器D椭圆形容器

添加图片注释，不超过140字(可选)

8.外压圆筒壳的破坏形式不稳定（C）A.长圆筒，刚性圆筒B.短圆筒，刚性圆筒C长圆筒、短圆筒D长圆筒、短圆筒、刚性圆筒9、单元体上的主平面是指（A）A剪应力为零的平面B平面具有正应力和剪应力C正应力为零的平面D平面既没有正应力也没有剪应力

10、优质非合金钢20g表示（D）

A钢容器含碳量为千分之二十

B.钢容器含碳量为万分之二十

C.锅炉用钢含碳量为千分之二十

D.锅炉用钢含碳量万分之二十

11.低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论是正确的（D）

A由于材料失效，应力和塑性变形迅速增加；

B。虽然应力和塑性变形迅速增加，但并不意味着材料失效；

C。应力不增加，塑性变形迅速增加，因此材料失效；

D应力不增加，塑性变形迅速增加，但这并不意味着材料失效

12.在承受内压的圆柱形容器上打开椭圆孔，使椭圆的长轴（B）

A平行于筒体轴线B垂直于筒体轴线

C与筒体轴成45度角D任何方向都可以

13.哪种材料不同于其他材料？（C/D）。

A．低碳钢B．优质钢C．铜D．铸铁

14.以无缝钢管为筒体时，其公称直径为（A）

A管的外径B管道内径

C。管道的平均直径D。管道的公称直径

15.用三种不同的材料制作相同尺寸的试件，拉伸试验在相同的试验条件下进行，得到的应力-应变曲线如图所示。对比三条曲线，可以看出拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性最好的材料是（A）

A．a、b、c

B．b、c、a

C．b、a、c

D．c、b、a

总的来说，化工容器通常是轴对称问题，是因为（D）

A壳体的几何形状对称于旋转轴B约束对称于旋转轴

C。外力对称的旋转轴D．A、B、C均是

根据小变形条件，可以认为（D）

A构件不变形B构件不损坏

C构件只有弹性变形D.构件的变形远小于其原始尺寸

18.两截面面积相等，抗弯截面模量Wz1/Wz2为（D）

(1)(2)

A.2.25B.1.0C.0.67D.1.5

19.哪个容器容易失稳？（D）

A高大立式容器B．高压容器C．内压容器D．外压容器

20.以下设备不属于三类压力容器？（D）

A．容积为60m3球形储罐B移动压力容器

C．高压容器D低压管壳式余热锅炉

21.卧式容器的应力可简化为（C）

A.简支梁受均布载荷的影响B.受集中载荷影响的简支梁

C.均匀荷载的外伸梁D.受集中载荷影响的外伸梁

A．视镜B．人孔C．液位计D容器外保温

23.哪一项不会提高梁的强度和刚度？（D）。

A集中改为分布力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.优质碳钢和普通碳钢的划分是基于（D）的不同。

A．含碳量B．防腐性能C．强度D．SP含量

25.如果轴向拉伸和其他直杆选择相同的材料，则有三种不同的截面形状：圆形、正方形和空心圆。比较三种情况下的材料用量，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三种材料相同

26.以下封头受力最好（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公称直径和公称体积B公称直径和公称压力

C.公称压力和壁厚D公称质量和公称体积

在压力容器设计中，碳钢和低合金钢的最小厚度为（A）。

A．3mmB．4mmC．5mmD．6mm

29.化工装置中的哪些设备受力可视为扭转变形（B）。

A承受风压的塔器B旋转泵轴

C容器的拉杆D塔式地脚螺栓

30.从受力角度分析锥形壳体（B）处应力最大，因此开孔应避开这个位置。

A．锥顶B．锥底C锥顶与锥底之间D各部分相同

31.哪种材料属于优质碳钢？（B）。

A．1Cr13B．20C．1Cr25Si2D．16MnDR

32.以下哪种封头没有直边（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.压力容器专用钢哪种材料？（B）

A．Q235-AB．16MnRC．20gD．0Cr18Ni9Ti

在名义厚度计算压力容器时，不考虑记录以下哪一项（D）。

A钢板负偏差B．腐蚀裕量C．圆整值D容器的最小厚度

36.塑性和脆性材料分为延伸率，塑性材料的延伸率为（B）。

A．＞3%B．＞5%C．＞8%D．＞10%

37.以下约束类型是由力和扭矩共同作用的（D）。

A．柔索约束B光滑面约束C固定铰链约束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.以下对圆筒容器的说法是正确的（D）。

A经向应力等于环向应力B经向应力和环向应力均为零

C经向应力大于环向应力D经向应力小于环向应力

40.梁断裂环的主要原因是（B）。

A．弯矩B．剪应力C弯矩和剪应力的共同作用D．扭矩

42.圆筒形容器的直径D，第一曲率半径为（C）。

A．DB．D/2C．

D．0

43.哪个封头容易制造，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.以下对外压容器临界压力叙述错误为()。

A筒体椭圆度与临界压力关系不大B加强圈可增加临界压力

C长径比相同，厚度大，临界压力大D筒体材料与临界压力关系不大

45.容器压力试验的方法不包括以下哪一种（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基于（C）的不同。

A．含碳量B．含铁量C．含硫量D．含磷量

47.材料的强度是指构件的抵抗力（A）的能力。

A．破坏B．变形C．稳定性D．韧性

48.化工装置中哪些设备的应力可视为弯曲变形（A）。

50.铸铁材料广泛应用于机床机座等部位（B）。

A抗拉性能好B抗压性能好C．弹性好D．韧性好

51.低碳钢拉伸时沿和轴线450方向的滑动线可以用以下理论来解释（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形状变化比能理论

52.各向同性假设材料沿各个方向都是一样的（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拉杆的内力仅为轴力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

关于刚体的描述，下面是正确的（D）

A刚体是理想化的模型B.在力的作用下用下不变形

C当变形是主要因素时，物体不能被视为刚体D.A、B、C都正确

55、用标距50mm和100mm低碳钢的屈服应力分别测量了两种拉伸试样σs1和σs2.延伸率分别为δ5和δ10，比较两个样品的结果，有（D）

A．σs1

δ10B．σs1<σs2，δ5=δ10

C．σs1=σs2，δ5>δ10D．σs1=σs2，δ5=δ10

56.从经济角度考虑塑性材料采用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.以下哪些设备不属于三类压力容器？（D）。

A．高压容器B移动压力容器

C．球形容器D．低压容器

当低碳钢材料在拉伸试验过程中无明显塑性变形时，最大应力应小于的值（B）

A．比例极限B．屈服极限C．强度极限D．许用应力

59.图表单向均匀拉伸的板条。在受力，在其表面画两个正方形a和b，受力后方形a、b分别变为（C）

A.正方形，正方形B.方形，菱形

C.矩形、菱形D.矩形，正方形

60.杆1的材料为钢，杆2的材料为铝，两杆的横截面积相等。在力F的作用下，节点A（A）

A.向左下移动

B.向铅垂直方向移动

C.向右下移动

D.不动

61.以下介质中不能用作气压试验的气体是（C）

A．氮气B空气干燥干净C．二氧化碳D．惰性气体

62.图示平板，如果变形前在板面上划出两条平行线段，则两端受均布载荷q的影响AB和CD，则变形后（A）

A.AB∥CD，α角减小B.AB∥CD，α角不变

C.AB∥CD，α角增大D.AB不平行于CD

63.一等直拉杆在两端承受拉力。如果一半是钢，另一半是铝，则两段（B）

Ａ.应力相同，B变形相同.应力相同，变形不同

Ｃ.不同的应力变形相同的D.应力不同，变形不同

64.从制造的角度来看，制造椭圆形、半球形、锥形和平板封头的顺序是从易到难（D）

A.半球形、椭圆形、锥形、平板B锥形、平板、椭圆形、半球形

C.平板、椭圆形、锥形、半球形D.平板、锥形、椭圆形、半球形

65.外压长筒失稳时波数为（B）

A.整数大于2B．2C．3D．4

66内力与应力的关系，正确的说法是（D）

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σ0.有以下四种讨论，请判断哪一个是正确的。（C）

A当弹性应变为0.2%时，应力值B.当应力值总应变为0.2%时

C当塑性应变为0.2%时，应力值D.塑性应变为0.2时的应力值

68.在轴向拉伸杆中选择一点，围绕该点获得的单元体的应力状态属于（B）

A.单向应力状态B二向应力状态

C三向应力状态D。平面应力状态

69.悬臂梁的截面如图所示，其中C为截面形心，梁的横截面（C）

A.中性轴为z1，最大拉应力在上边缘

B.中性轴为z1.最大拉应力在下边缘

C.中性轴为z0，最大拉应力在上边缘

D.中性轴为z0最大拉应力在下边缘

71.以下材料一般不适合制造化工容器（B）

A．Q235AB．HT200C．20RD．16MnR

72.一个扭圆棒如图所示。m-m截面上的扭矩等于（D）

A.Tm?m=MM=2MB.Tm?m=MM=2MB.Tm?m=M?M=0

C.Tm?m=2M?M=MD.Tm?m=?2MM=?M

73、低碳钢加载→卸载→再加载路径有以下四种，正确的是（D）

A．OAB→BC→COAB

B．OAB→BD→DOAB

C．OAB→BAO→ODB

D．OAB→BD→DB

74.某一梁段的弯矩方程为M(x)=(qlx－qx2)/2，剪力方程为（C）

A．Q(x)=ql－2qxB．Q(x)=－q

C．Q(x)=ql/2－qxD．Q(x)=qlx－qx2

75.以下变形可以恢复（B）

A．塑性变形B．弹性变形C．弯曲变形D．拉伸变形

关于材料的力学性能，结论如下，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塑料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是（C）

A．σe和σbB．σp和σbC．σs和σbD．σp和σs

78.受内压和风压影响的塔式设备的应力状态可转化为（A）

A拉伸与弯曲的结合B压缩与弯曲的结合

C弯曲与扭转的组合D拉伸与扭转的结合

79.某梁的挠曲线方程为

，0

80.在高温下，除了强度极限和屈服极限的下降外，材料还会发生（C）

A．疲劳现象B．断裂现象C．蠕变现象D．热脆现象

81.内压圆筒壳，其薄膜应力为（C）

A经向应力是环向应力的两倍B经向应力等于环向应力

C。环向应力是经向应力的两倍D。环向应力是经向应力

82.应考虑设备上接管的外伸长度（D）

A.设定的保温层厚度B易于安装螺栓

C易于安装加固结构D．A和B

83.压力容器上的开口不会造成以下现象（C）

A．应力集中B削弱设备的强度

C增加容器设计厚度D局部应力大

84.下列钢材不适合制造容器（C）

A．16MnRB．20RC．0Cr18Ni9TiD．45

85.桶形容器的直径是D，第二曲率半径为（D）

86.椭圆封头描述错误是（A）。

A密封头越扁，压力越好B.标准封头a/b=2

C密封头越扁越容易制造D．封头的a/b增加会导致应力增加

87.容器强度设计的名义厚度不包括以下哪一项（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符合虎克定律？（A）。

A．弹性阶段B．屈服阶段C．强化阶段D局部变形阶段

89.以下理论可以解释铸铁材料的拉伸和扭转损伤（A）。

A.最大拉应力理论B.最大伸长线应变理论

哪个容器容易失稳？（D）。

A．低压容器B．高压容器C．内压容器D．外压容器

91、压力容器专用钢哪种材料？（B）。

A．Q235AB．20RC．20gD．1Cr13

92.当圆轴扭转时，以下哪个部位承受最大的剪应力？（C）。

A。横截面圆心处B.各部分一样大

C横截面外表面D横截面与圆心、外表面等距离

93.哪种材料属于不锈钢？（C）。

94.交变应力损坏构件称为（A）。

A．疲劳B．失稳C．破坏D．失效

以下哪一项改进不能节省材料（C）。

A搅拌浆实心轴变成空心轴B矩形梁变成工字钢梁

C圆梁变成槽钢梁D槽钢梁变成工字钢梁

96、锅炉专用钢哪种材料？（C）。

A．Q235A-FB．20RC．20gD．1Cr13

97.以下是正确的（A）。

A球形容器的经向应力等于环向应力

B。圆柱形容器的经向应力等于环向应力

C球形容器的经向应力大于环向应力

D圆柱形容器的经向应力大于环向应力

98.综合考虑经济性和抗压能力，以下哪种封头应用最广泛（B）。

以下哪一项不影响法兰的密封因素？（D）。

A螺栓预紧力B．密封面C．垫片D．介质温度

100.哪种材料属于低温钢？（D）。

101.化工装置承受风压的精馏塔可视为（D）。

102.构件的强度、刚度和稳定性（C）。

A.仅与材料的力学性质有关；B.只与构件的形状和尺寸有关；

C.与A和B都有关；D.与A和B都无关。

103、.各向同性假设材料沿各个方向都是一样的（D）。

104.关于内力与应力的关系（D）是正确的。

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。

切换为居中

108.当表面光滑的低碳钢杆拉伸时，屈服阶段（B）。

A.沿与轴线成45°角截面断裂B.表面出现，轴线成45°的滑移线

C.横截面断裂D.丧失稳定性

单元体上的主平面是指（A）。

A切应力为零的平面B正应力为零的平面

C平面具有正应力和切应力D平面既没有正应力也没有切应力

二填空题

1.化工容器中的卧式容器可视为(外伸)梁，塔式容器可视为(悬臂)梁。

2.构件在外力作用下能够安全工作，需要满足三个力学条件(强度)、(刚度)和(稳定性)。

3.当一个构件只受三个力的影响处于平衡状态时，这三个力必须(汇交一点)。

4、EA是材料(抗拉刚度)；GIp是材料(抗扭刚度)；EIz是材料(抗弯刚度)。

5.梁截面在外力作用下既有弯矩，又有剪力弯曲，称为(横力弯曲或剪切弯曲)。

6.对于无明显屈服极限的塑极限的塑性材料σ0.2取代屈服极限，σ0.称为(名义屈服极限)。0.2%塑性应变对应的应力

7.规定轴力为正(离开横截面)，力矩顺时针为(负)。

8.法兰密封面主要有三种形式:(平面压缩面)、(凹凸压缩面)和(榫槽压缩面)。

9、一长为L，截面积为A的直杆，两端受拉F作用，弹性模量为E，杆的轴力为()，相对伸长为()。

10.材料的力学性能是指材料在外力作用下的特性(变形)和(破坏)。

二力杆实际上是构件在两力的作用下处于(平衡)状态。

12.当塑料材料拉伸到屈服阶段时，材料失去(抗变形)的能力，(应力)增加，(应变)不增加，表面出现(滑动线)。

13.内压小于大气压(0).1MPa）外压容器，又称(真空容器)。

14.当容器各部件或压力元件承受的液体静压达到(5%)设计压力时，应在计算压力中计入液体静压。

15率和截面收缩率是衡量材料(塑性)的两个指标。

16.传动轴传输的功率为N，轴的转速为n，轴上的外力偶矩是m=（）。

塑料材料的失效形式为(断裂)，脆性材料的失效形式为(屈服)，法兰的失效形式主要表现为(翘曲)。

作用于梁上的外力可简化(集中力)、(集中力偶)和(均布载荷)。

19.容器一般由几个外壳组成，包括(人孔)、(手孔)、(液位计)、(视镜)和(法兰)

20.搅拌过程中，反应器中的搅拌轴主要产生（扭转）变形，立式塔主要产生（弯曲）变形。

21、δ、ψ金属材料(塑性)指标；σS、σb材料(强度)指标；AK是材料的(韧性)指标。

22.名义屈服极限σ0.表示试件产生的应力(0.2%塑性变形)。

23.不锈钢能抵抗腐蚀，主要是因为它含有（Cr）元素。

24.作用于同一物体(大小相同)

一对平行力(不在同一作用线上)称为力偶。

25.当脆性材料轴转时，横截面分布有(剪)应力。随着扭矩的增加，轴断裂，截面沿45左右°这种现象可以用(第一)强度理论来解释。

26.容器壁厚小于或等于其最大截面圆的内径(0.1)称为薄壁容器，超出此范围的称为厚壁容器。

27.矩形截面梁高度为h，宽为b，截面惯性矩Iz=()截面抗弯截面模量Wz=()梁上最大弯矩为Mmax，则最大应力σmax=（）。

受内压作用的薄壁容器壳体，其通向应力等于环向应力的容器形状为()。

外压圆筒的失稳形式主要有()、()和()。

30断裂时，脆性材料铸铁的断裂面为()。

31.()连接是化工厂常用的可拆卸连接，用于连接气缸和封头、气缸和气缸()、管道和管道()。

虎克定律的表示式为()，当应力不超过材料的一定限度时，其应力与应变成()比。

33.圆筒形容器的直径D，第一曲率半径R1=()，R2=()。

34.金属构件在一段时间的交变应力后断裂，称为()。

35.泵运行时，轴主要产生()变形；在风的作用下，化工设备中的立式塔主要产生()变形。

36.各种封头加工最容易的是()封头，最好的耐压性是()。

37伸试验过程中，低碳钢的变化可分为()、()、

()和()四个阶段。

38.作用在刚体上的力沿其作用线移动到刚体中的任何一点()，当平行移动到另一位置时()对刚体的作用。

悬臂梁的一端是自由的，一端是()约束，约束的约束反()。

40.内外径分别为d和D截面惯性矩为()。

容器壁厚设计中的腐蚀裕度由()和()决定。

42、()和()是衡量梁变形的两个基本量。

钢与铸铁材料的区别主要在于()元素的含量不同。

影响构件持久极限的因素有三个:()、()和()。

塑料材料的危险应力为()极限，脆性材料的危险应力为()极限。

46.当材料力学研究构件在截面上受到应力时，一般的方法是综合考虑()关系、()关系和()关系。

普通介质的低压容器属于()类容器，中压容器属于()类容器，高压容器属于()类容器。

48.圆轴扭转时，横截面()处剪应力最大，()处剪应力为零。

根据承压性能，容器可分为()和()两种。

50.常用的容器开孔补强结构有三种:()、()和()。

常见的典型平面约束有()、()、()

和()。

52.塔式设备采用地脚螺栓固定在基础上。当塔受风作用时，地脚螺栓主要产生()变形；此时，塔可视为()梁。

53.容器设计中的厚度附加量包括()和()。

54.在化工生产中，对于粘度大或悬浮的液体材料和设备中的固体材料，使用()封头有利于排放，封头的膜应力()。

椭圆形封头由()和一段()组成。

56.泵运行时，轴主要产生()变形；化工设备中的双支座水平容器可简化为()梁。

法兰连接结构一般由()、()、()三部分组成。

58.各种封头中最容易加工的是()封头，最好的耐压性是()封头，最好的综合性能是()封头。

平面力系的平衡条件有()、()和()。

60、常用的计算内力的方法是截面法，基本步骤可以用()、()、()三字公式完成。

61.容器中间面的直径D，厚度为

，则其外径D0=()，内径Di=()。

62、规定轴力在()时为正，力矩顺时针为()。

63.在外力作用下，杆的基本变形是()、()

()和()。

64.一般来说，矩形、圆形、工字形的横梁更经济。

65.球形容器的直径是D,第一曲率半径R1=()，R2=()。

66.截面法常用于计算构件内力的方法，截面法的三字公式为()、()和()。

67.容器零件标准化的基本参数是()和()。

68的压力试验方法可分为()、()和()。

69制定法兰标准尺寸系列时，特别是计算法兰板厚度时，选择的基准是()在()℃确定时间的力学性能。

灰铸铁中的碳以()形式存在，球墨铸铁中的碳以()形式存在。

三判断题

1.铸铁材料应根据其性能属于塑料材料。（）

2.低碳钢具有相同的抗拉能力和抗压能力，而铸铁的抗拉能力小于其抗压能力。

一个力作用于刚体，从原位平行移动到另一位置，必须附加一个力偶。

压力容器及其部件标准化的基本参数为公称直径。（）

5.在梁的设计中，工字梁比矩形梁更经济。（）

6.泊松比是横向应变和纵向应变的比值。（）

7.高温容器的许用应力以强度极限和屈服极限为危险应力计算，取两者的较小值。

8.纯弯曲时的正应力计算公式也适用于横向弯曲正应力的计算。（）

9.设备强度设计以计算厚度为最终钢板采购依据。（）

毒性高压容器属于二级压力容器。（）

11.高宽比为2的矩形截面垂直与横放时的抗弯截面模量之比为2。（）

12.受平面一般力系作用的构件可简化为受平面汇交力系和平面力偶系的共同作用。（）

所有低压容器都属于一类容器。（）

14.在剪力为零的位置，弯矩取极值。（）

15.对于处于平衡状态的机构，如果一直杆只受到两端铰链的约束，忽略其自重，则该杆必须是二力杆。（）

16.对于直径和压力相同的容器，平板密封头的厚度最小。（）

17.厚壁容器的外径与内径之比Do/Di≤1.2。（）

18、Q235A金属的屈服极限为235MPa，质量等级为A。（）

19、Q235A优于钢Q235B的质量。（）

在化学容器设计中，元件所承受的液柱静压必须计入计算压力。

21.在分析构件受力时，应首先绘制作用于物体的主动力和约束反力。

22、20R容器钢含碳量与20钢相同，质量相同。（）

23.容器在气密性试验前不需要进行液压试验。（）

化工设备的设计使用寿命一般为20年。（）

二力杆上的两种外力与二力杆的实际几何形状无关。（）

26、在低于－20℃在条件下工作的容器是深冷容器。（）

设计厚度为计算厚度与钢板厚度负偏差之和。（）

28.水平容器的支架包括鞍座、圆座和耳座。（）

29.圆形截面轴上的剪应力沿径向呈线性分布，截面中心的剪应力为零。（）

中压容器的压力范围为：

31、作用力等于反作用力、反向、共线，并作用于不同的物体。（）

钢管的公称直径是指其外径。（）

33.作用力与反作用力相等，方向相反，作用相同，属于平衡力。（）

在实际使用过程中，外压容器在达到临界压力时会失稳。（）

作用于刚体的一种力，从原位平行移动到另一位，其作用效果不变。

36、延伸率δ>5%的材料是塑料材料。（）

37.钢板卷焊筒体的公称直径是指其内径。（）

力偶对刚体的作用与矩心的位置无关。（）

所有金属材料在拉伸试验中都要经过四个阶段。（）

虎克定律的适用范围小于材料的屈服极限。（）

神六飞船进入地球轨道，属于外压容器。（）

圆柱形容器的薄膜应力最小，受力相同。（）

介质无毒高压容器属于二级压力容器。（）

44.外压容器的设计是先假设壁厚值，再进行试算。（）

裙式支座广泛应用于高塔设备。（）

46.纯弯曲时，梁的横截面只有弯矩，没有剪力。（）

第一强度理论和第二强度理论主要用于解释脆性材料的断裂。（）

在设计外压容器时，首先要考虑的是材料的强度条件。（）

49.当零件的某一部分开孔时，开孔位置的横截面将承受更大的应力，

均匀分布。

在钢中加入合金元素可以提高钢的强度，从而减轻设备的重量。（）

51、椭圆封头增加直边段的目的是发挥局部加固的作用，制造加工方便。（）

52.如果构件在小相等，方向相反，在同一直线上的两个力作用下处于平衡状态，则构件为二力杆。（）

53、Q235A强度极限为235MPa。（）

54.低压容器在制造后投入生产前不需要进行压力试验。（）

55.刚性圆筒的损坏是由强度和稳定性不足引起的。（）

支撑支座广泛应用于高塔设备。（）

直边的目的是防止边缘应力与热应力叠加()

58、标号Q235A碳钢是优质碳钢。（）

59.由于半球形封头具有最佳的耐压性，在实际化工生产中应用最广泛。（）

圆筒形容器的公称直径是指其内径。（）

评卷人

加入合金元素后，碳钢材料的性能会更好。（）

62.构件的强度是指构件抵抗变形的能力。（）

63.如果构件只受两力影响，大小相等，构件处于平衡状态。（）

64.轴向拉伸时，其应力与应变成反比。（）

65.梁承载荷后断裂的主要原因是弯矩过大。（）

66.采用截面法分析梁时，规定左逆右顺弯矩为正。（）

67、采用实心比钢管更节约材料的扭转构件。（）

68.搅拌机的搅拌轴在设计中比实心轴料。（）

69.增加加强环的气缸设备加强圈的设备具有更好的承压性能。（）

三类压力容器比二类压力容器更危险()

71.圆轴扭转时，扭矩和极惯性矩越大，相对扭转角越大。（）

72.压力容器的设计厚度是圆形的钢板厚度值。（）

碳钢与铸铁的本质区别在于碳含量不同。（）

合理安排梁的应力和截面形状可以提高梁弯曲时的强度。（）

法兰连接是一种可拆卸连接，其故障主要表现为泄漏。（）

76.材料的延伸率是判断脆性材料和塑性材料的依据。（）

77.通过线上某一点的旋转壳的曲率半径为第二曲率半径。（）

78.构件的刚度是指构件抵抗破坏的能力。（）

为方便焊接，在封头处加直边。（）

在设备强度设计中，以计算厚度为最终钢板采购依据。（）

一般来说，脆性材料的抗拉能力较弱。（）

压力容器法兰的公称直径是指与其连接的筒体内径。（）

83.当构件应力集中时，其强度会受到严重影响。（）

移动压力容器、体积大于50立方米的球罐、高压容器均为三种压力容器。

椭圆形封头越扁，承压性能越好。（）

截面收缩率是反映材料的塑性指标之一。（）

87.梁上有集中力时，弯矩图在集中力处有突变。（）

88.装有无毒不燃材料的移动压力容器为二级压力容器。（）

89.锥形容器应根据受力位置放置在锥顶。（）

90柱形容器受到内压时，径向应力等于环向应力。（）

容器的公称直径是指其外径。（）

92.当容器进行液压和气压实验时，所有程序和过程都是一致的。（）

93.在设计容器强度时，最大操作压力用于计算压力。（）

94.圆轴扭转时，圆心的剪应力为零。（）

管法兰的公称直径是指与其连接的管道的公称直径。（）

铸铁是指碳含量超过2.11%的铁碳合金。（）

97.当梁同时作用几个载荷时，其挠度和转角应对某个载荷产生最大影响

来计算。（）

98、采用截面法对梁分析，左上右下剪力为正。（）

含镍和含钛的合金钢通常属于不锈钢。（）

在梁的设计中，选择合理的截面可以有效地提高梁的强度。（）

可锻铸铁既可锻造又可铸造。（）

与凹凸型相比，前者适用于压力较高的场合。（）

四简答题

1.解释以下列表的含义？

椭圆封头DN2500×20-16MnRJB4702-92

法兰-PI1200-0.6JB4701-92

2Cr13Q235A-F15MnVR0Cr18Ni9Ti45HT200

20gQT400-18RuT30016MnDR09MnNiDR

00Cr17Ni14Mo216MnHP

2.试分析选择矩形截面梁时，为什么横截面垂直而不是水平放置？

3.简要将力从一点平行移动到另一点(即力平移)的方法，并用图表示。

4.简要介绍轴向拉伸或压缩时的虎克定律，并写出两种表达式。

5.薄膜应力和边缘应力有什么区别？

6、试分析矩形、圆形、圆形截面面积相同，哪种截面抗弯能力强？

(1)b:h=1:2(2)(3)D:d=5:3

7.根据生产过程中的作用原理，化工设备可分为哪些类别？它的主要功能是什么？

8.试分析比较图中两种齿轮的布局，哪种布局有利于提高传动轴的强度？

9.简要介绍容器机械设计的基本要求。

10.简要说明几种形式的约束和例子？

11.如何进行容器液压试验？

12.轴向拉伸时低碳钢杆表面滑动线的原因简述？

13.增加椭圆形封头直边的目的是什么？

14.在内压圆筒上打开椭圆孔时，如何布置椭圆长轴。为什么？

15.指出容器设计中的四个厚度δ、δn、δd、δe名称及其相互关系，并指出设备在使用过程中，真正依靠承受介质压力的厚度是什么？

分析弯矩方程、剪力方程和载荷集度之间的相互关系。

17.简要介绍提高粱弯曲强度和刚度的措施。

18.下图为低碳钢材料的拉伸曲线图，在图中标出各特征点及相应的变形阶段，并根据卸载定律绘制从M点逐渐去除拉力后的应力应变曲线。

19.简要介绍压力试验的类型及其目的。

简要介绍了椭圆形封头、半球形封头、锥形封头的优缺点。

21.简要说明如何规定容器、密封头、钢管和法兰的公称直径。

22.指出以下旋转壳上的第一曲率半径R1和第二曲率半径R2：（如图）

(1)球壳上任一点

(2)圆锥壳上的M点

23.简要介绍法兰的结构和密封原理？

24试图制作以下图示杆AB受力图(杆不考虑自重)。

材料力学中常见的几种变形形式是什么？相应的化学实例。

26.根据承压性能和承压能力容器的分类进行简要描述。

主要的强度理论是什么？例如各理论的适用材料？

32.简要介绍外压圆筒的类型及其特点。

根据承压性能，容器可分为哪两类？实际化工生产中哪一种在同等压差下更容易出现问题？为什么？

34.用简图或化学容器实例简要描述静定梁的几种形式。

35.试图制作下列图示杆的应力图(杆忽略自重)。

36.如何进行容器气压试验。

37.试图表示低碳钢拉伸过程的几个阶段，并简要说明各个阶段的特点。

外压容器是不稳定临界压力的含义及其影响因素。

边缘应力和薄膜应力有什么区别？

40.简要介绍边缘应力的特点和处理措施。

41.梁的挠曲线微分方程及其转角方程及挠度方程

主应力和主平面是什么？

五计算题

1.单梁起重机，简图如下，跨度10米，45米a工字钢。梁的重量不计，电动葫芦的重量G=15kN,起吊重物Q=70kN，梁的材料为Q235A钢，试验核梁的强度。Q235A钢的许用应力[σ]=140MPa，45a工字钢抗弯截面模量Wz=1430cm3。

2.矩形截面简支梁CD，截面尺寸和载荷如图所示。要求:(1)梁的剪力方程和弯矩方程，绘制剪力图和弯矩图，确定危险截面上的最大正应力σmax；(2)确定梁上A、B点的正应力。(未注单位尺寸均为mm）

3.平均直径为1万mm球形容器的工作压力为0.4MPa，平均厚度为20mm，在球形容器壁内尝试工作应力。

4.图表梯子在A点铰接，B、C在光滑的表面上，DE用绳子连接，一重W的人站在G点上，已知l、a、h、α，不计梯重，求绳张力。

5、悬臂梁AB，集中力P在自由端的作用如图所示。找出梁的剪力方程和弯矩方程，并制作剪力图和弯矩图。

6、悬臂梁AB，如图所示，在自由端受集中力P的作用。已知E、I为常数，试试此梁的挠曲线方程和转角方程，并试试最大挠度和转角。

7.如果你想设计一个1200的内径mm工作温度为20的圆柱形容器℃，最高工作压力为1.6MPa，气缸采用双面对接焊接，局部探伤，端盖为标准椭圆形封头，整板冲压成型，容器配有安全阀，材料为Q235A。已知常温σs=235MPa，σb＝370MPa，ns=1.6，nb=3.0。容器为单面腐蚀，腐蚀速度为0.2mm/a。容器筒体和封头厚度的设计使用寿命为10年。

钢板厚度负偏差（mm）

钢板厚度负偏差C1

3.8～4.0

4.5～5.5

6.0～7.0

8.0～25

26～30

0.30

0.50

8.球形内压薄壁容器，内径为Di＝2800mm，壁厚为δn＝22mm，若焊接接头系数φ＝1.厚度附加C＝2mm，试着计算球形容器的最大允许工作压力。已知钢材的许用应力[σ]t＝147MPa。

9.化工厂反应釜，内径Di＝2000mm，5~105工作温度℃，计算压力pc＝1.6MPa，釜体材料为0Cr18Ni10Ti，采用双面焊接接头，局部无损检测，厚度附加C=2mm，材料的许用应力[σ]t＝137MPa，σs＝205MPa，试设计釜体厚度。

10.一个圆筒锅炉蒸汽包，内径Di=1200mm，操作压力4MPa(表压)蒸汽温度250℃，汽包装有安全阀，材料20R，气缸采用带垫板的对接焊接，全部探伤，试图设计汽包的厚度。

10.一个圆筒锅炉蒸汽包，内径Di=1200mm，操作压力4MPa(表压)蒸汽温度250℃，汽包装有安全阀，材料20R，气缸采用带垫板的对接焊接，全部探伤，试图设计汽包的厚度。在上述条件下，可以发现材料的许用应力是[σ]t=104MPa，Ф=0.9.腐蚀余量和负偏差取1mm。

如图所示，三铰刚架A、B、C三个地方都是圆柱形铰链连接，尺寸如图所示，刚架自重不计。试着在水平力P的作用下使用刚架A、B两处的约束反力。

12.计算以下承受气体均匀内压的薄壁旋转壳上的薄膜应力σθ和σm。(1)球壳上任一点，已知p＝2.5MPa，Di＝1000mm，δ＝8mm；

(2)圆柱壳上任一点，已知p＝1MPa，Di＝2000mm，δ＝20mm。

13.一圆截面钢杆的形状见右图，钢的弹性模量E=200GPa,P=40KN.试求：

①杆段的轴力和轴力图。②

14.长度为L的钢制梯杆的应力如图所示。已知杆AC、CD、DB各段横截面积分别为A1、A2、A3.材料的弹性模量为E，试求：（1）AC、CD、DB各段的应力和变形；(2)AB杆的总变形。

15.传动轴如图所示，转速n=300r/min,主动轮A输入功率NA=36.7kW,从动轮B、C、D输出功率分别为ND=11kW,NC=11kW,NB=14.7kW,材料的[τ]=50MPa。轴的直径按强度条件设计。

16.今天想设计一个反应釜，内径Di=1200mm,工作压力1.0MPa(表压)釜体材料选用16种MnR，工作温度5-105℃，采用双面对接焊缝进行局部探伤，封头上安全阀，试图设计厚度。在上述条件下，可以发现允许应力为[σ]=133MPa，Ф=0.9.腐蚀裕度和负偏差为1mm设计

17列出下图梁的剪力和弯矩方程，并制作剪力图和弯矩图。

18.均布载荷q=10kN/m跨长为4的简支梁m，材料的[σ]=160MPa，梁的截面分别取(1)圆，(2)矩形（b:h=1:2)试着确定两个截面的尺寸，比较哪个截面更节省材料。(需绘制受力图和弯矩图)

内径16000的乙烯储罐mm，厚度δn=16mm，设计压力p=2.5MPa，工作温度t=－35℃，材料为16MnR，其许用应力[σ]t＝170MPa，σs＝345MPa双面对接焊、局部探伤、厚度附加C=1.5mm，试验校准强度。

20、支架ABC均质等长杆AB和BC组成，杆重为G，杆长度为L，A、B、C三处均采用平面铰链连接，试图A、B、C约束反力。

21、一长为30cm钢杆的应力如图所示。已知杆横截面积A=100cm2.材料的弹性模量E=200GPa，(1)找出各段轴力，绘制轴力图；(2)找出各段的应力。

22.气瓶用了几年，材质是16Mn，筒体外径Do＝219mm，实际测量最小厚度为6.5mm，气瓶两端呈半球形，现在需要充压10MPa，常温使用，考虑腐蚀裕度C2=1mm，问强度是否足够。若不够，最大允许工作压力是多少(已知:[σ]t＝163MPa，σs＝320MPa）

23.一个吸收塔，内径Di=1400mm，操作压力3MPa(表压)，操作温度250℃，塔顶安全阀，材料20R，气缸采用带垫板的对接焊，全部探伤，试图设计塔的厚度。在上述条件下，在上述条件下找到[σ]t=104MPa，Ф=0.9.腐蚀余量和负偏差取1mm。

24.圆柱杆的应力如图所示，材料的弹性模量E=200GPa,P=40KN.试求：①杆段的轴力和轴力图。②杆的变形。

试着列出下图所示梁的剪力和弯矩方程，并制作剪力和弯矩图。

26.化工厂乙烯圆柱形储罐内径18000mm,操作压力2MPa(表压)顶部安全阀，材料为16MnR,双面对接焊、局部探伤、腐蚀余量和负偏差为1mm在此条件下，设计发现许用应力为[σ]=125MPa，Ф=0.9.试着设计储罐的容器厚度。

27.外径为426的圆筒形容器mm，厚度

=5mm，工作压力10MPa，经向应力和环向应力环向应力？

28.一管支架ABC。A、B、C均为理想的圆柱形铰链约束。已知支架承受的两条管道的重量均为G=4.5kN，图中尺寸mm。试求梁AB和杆BC所受的力。

29、已知：p=0.5MPa，D=1000mm，δ=10mm，α=30°，圆锥形壳体上A点和B点的膜应力承受均匀的内压。

30.化工装置氮气球形储罐内径2500mm,操作压力3MPa(表压)，温度25℃，安全阀安装在顶部，材料20R，气缸采用带垫板的对接焊，全部探伤，球罐厚度试设计。在上述条件下，可以发现许用应力[σ]=133MPa，Ф=0.9.腐蚀裕度和负偏差为1mm设计。

重物W由铝丝制成CD悬挂在钢丝AB的中点C。铝丝的直径已知d1=2mm，许用应力[σ]1=100MPa，钢丝的直径d2=1mm，许用应力[σ]2=240MPa，α=30°，试验:(1)重物的许可重量；(2)α许可的重量为什么最大？

32.、图传动轴，主动轮B输入功率P2=368kW，从动轮A、C输出功率分别为P1=147kW，P3=221kW，轴的转速n=500r/min，材料的G=80GPa，许用切应力[τ]=70MPa，许用单位长度扭转角[θ]=1.0°/m。(1)画轴的扭矩图；(2)设计轴的直径。

34.两个长度相等的受扭轴，一个是空心圆轴，一个是实心圆轴，材料相同，受力相同。实心轴直径为d；空心轴外径为D，内径为d0，且

。当空心轴与实心轴具有相同强度时，尝试其刚度比。

35.一个均布载荷q=15kN/m跨长为4的简支梁m，材料的[σ]=160MPa，梁的截面分别取(1)圆，(2)矩形（b:h=1:2)试着确定两个截面的尺寸，比较哪个截面更节省材料。(需绘制受力图和弯矩图)

36.矩形截面简支梁CD，截面尺寸和载荷如图所示。要求:(1)梁的剪力方程和弯矩方程，绘制剪力图和弯矩图，确定危险截面上的最大正应力σmax；(2)确定梁上A、B点的正应力。(未注单位尺寸均为mm）