化工設備機械工學1講課稿

1、資料收集于網絡，如有侵權請聯(lián)系網站刪除華東理工大學 網絡教育學院一、判斷題（正確的用“”，錯誤的用“×” ，本大題共10 小題，共10 分）（ X）1.細長桿的失穩(wěn)是由于桿的材料強度極限不足引起的，所以可以采用強度較高的材料，如高強鋼來改善桿的穩(wěn)定性。（ X ）2. 力偶的兩個力大小相等、方向相反，故滿足二力平衡。（ V ）3. 強度越高、塑性越好的材料，其韌性也越好。（ V ）4. 構件的內力是指構件內部各種作用力的總和的增量（ V ）5. 梁的一端為固定端約束，在該約束處，不但撓度等于零而且轉角也等于零。（ V ）6. 淬火后進行高溫回火的熱處理常稱為調質處理，它可以大大改善材料

2、的力學性能。（ V ）7. 不銹鋼中含鉻量較高，通常超過11%，以便獲得有效的抗腐蝕能力。（ V ）8. 化學腐蝕與電化學腐蝕最大區(qū)別是反應中是否有電流的產生。（ V ）9. 若容器筒體由無縫鋼管制成，其公稱直徑為筒體的外徑。（ X ）10. 壓力容器都需要做壓力試驗和氣密性試驗。二、選擇題（本大題共20 小題，共40 分）（ A）1.虎克定律描述的是材料在的應力應變關系(a)彈性階段(b)屈服階段(c)強化階段(d)局部變形階段（ C）2.甲、乙兩桿，幾何尺寸相同，軸向拉力F 相同，材料不同，它們的應力和變形有四種可能，正確的是。(a)應力 和變形L 都相同(b)應力 不同，變形L 相同(c

3、)應力 相同，變形L 不同(d)應力 和變形L 都不相同（ B）3.下列四種法蘭連接，適用于壓力、溫度較高和設備直徑較大的場合的是。(a) 平焊法蘭 (b) 對焊法蘭 (c) 活套法蘭 (d) 螺紋法蘭（ D）4.以下幾種約束類型中，能夠限制構件轉動的是。(a)柔性約束 (b)固定鉸約束(c)輥軸約束 (d)固定端約束（ D）5.鋼材的彈性模量通常為200左右 。a） Pab） KPac） MPad） GPa（ C） 6.在材料力學中，構件的強度指的是_ 。a）構件抵抗變形的能力b）構件保持原有平衡狀態(tài)的能力c）構件抵抗破壞的能力d）構件抵抗塑性變形的能力（ C） 7.下列等截面直桿中，在受到

4、軸向壓力時，不可能出現(xiàn)失穩(wěn)的桿件是：。(a)細長桿(b)中長桿(c)短粗桿(d)大柔度桿（ A ） 8. 不銹鋼 2Cr13 的名義含 Cr 量是(a) 13%(b) 1.3%(c) 0.13%(d) 0.013%（ B） 9.某鋼材材料的牌號為55，根據(jù)該材料的名義含碳量可以知道這種鋼屬于。a）高碳鋼b）中碳鋼c)低碳鋼d)不能確定（ D） 10.直徑為 D 的圓柱梁的抗彎截面模量為。(a)(b)(c)(d)（ C）11.一實心圓軸， 兩端受扭轉力矩作用，若將軸的直徑變?yōu)樵瓉淼? 倍，其它條件不變，則軸上最大剪切應力將為原來的。(a)2倍 (b) 1/ 4 (c) 1/ 8 (d) 1/ 1

5、6（ C） 12.適用于大型直立容器的支座是(a)耳式支座(b)鞍式支座(c)裙式支座(d)支腿式支座（ A） 13.對于薄壁球形容器，其應力的特點是。(a)周向應力與軸向應力相等(b)周向應力是軸向應力2 倍(c)軸向壓力是周向應力的2 倍(d)軸向壓力與周向壓力都為零（ B） 14.某受壓桿件直徑 d=22mm，長度 l=500mm，長度系數(shù)=0.7 ， p100， s60 ，該桿件為。(a)細長桿(b)中長桿(c)短粗桿 (d)小柔度桿（ A） 15.等截面軸承受扭矩時，最大剪應力發(fā)生在軸的處。a）外表面b ）中性軸c ）即不是中性軸也不是外表面d ）以上都不對（ C） 16.要消除焊接

6、熱應力，防止焊接缺陷的產生，可采取熱處理工藝。word 可編輯資料收集于網絡，如有侵權請聯(lián)系網站刪除(a)正火(b)淬火(c)回火(d)退火2.（ 10 分） T 字形截面鑄鐵懸臂梁的尺寸及載荷如圖所示。已知 F=40 KN，拉 =20 MPa，壓 =40MPa， I z=24000 cm4， h1=100 mm。做出梁上的彎矩圖并校核梁的強度。（ B）17.下列幾個選項中，不屬于電化學腐蝕的必要條件的是。(a)存在電位差(b)酸性腐蝕環(huán)境(c)陰極和陽極相互連接(d)陰極和陽極處在相互連通的電解質溶液中（ C）18.當受壓桿件的長度變?yōu)樵瓉淼? 倍后，其柔度變?yōu)樵瓉淼谋丁?a) 2(b) 3

7、(c) 4(d)以上都不是（ C）19.內壓容器的各種封頭中，加工難度最大的是(a)橢圓封頭(b)平板封頭(c)半球形封頭(d)蝶形封頭（ A）20.按照容器的作用原理分，分解塔屬于(a)反應壓力容器(b)換熱壓力容器(c)分離壓力容器(d)存儲壓力容器三、計算題（本大題共4 小題，共40 分）1. （ 10 分） 如圖所示齒輪軸，已知軸的轉速為 n=100 轉 / 分鐘，主動輪 C的輸入功率為 19KW，從動輪 A、 B、D 的輸出功率分別為 8KW、 4KW和 7KW。（ a）求出軸上各段的扭矩，并作扭矩圖； （ b）若軸材料的剪切許用應力 =30MPa，則軸的最小直徑為多少？3. （ 1

8、0 分）圖示三鉸拱受鉛垂力P 的作用。不計拱的質量，求：支座A、B 處約束反力。word 可編輯資料收集于網絡，如有侵權請聯(lián)系網站刪除PL0.5L0.5LCLAB四、問答題（本大題共2 小題，共10 分）1.畫出低碳鋼試樣拉伸時的應力應變曲線，標注出彈性模量，屈服強度和抗拉強度，并說明低碳鋼拉伸到破壞為止，可以分為哪幾個階段，各有什么特點？見教材2. 為什么高壓容器通常為細長型而非短租型？材料承載能力有限，無法通過增加外徑和厚度的辦法提高承載能力。4. （ 10 分）某工廠脫水塔塔體內徑為 750mm，壁厚為 12mm，工作溫度為 210，工作壓力為 2.0MPa，材質為 20R。塔體采用手工

9、電弧雙面焊，局部無損探傷，容器的壁厚附加量為2mm，試校核塔體工作強度。（已知 20R 材料在常溫下的屈服應力和許用應力為：s =245MPa, t =133MPa，設計溫度下的許用應力為 t =110MPa,焊縫系數(shù)取0.85 。）word 可編輯資料收集于網絡，如有侵權請聯(lián)系網站刪除華東理工大學 網絡教育學院一、判斷題（正確的用“”，錯誤的用“×” ，本大題共10 小題，共10 分）（ X）1.細長桿的失穩(wěn)是由于桿的材料強度極限不足引起的，所以可以采用強度較高的材料，如高強鋼來改善桿的穩(wěn)定性。（ X ）2. 力偶的兩個力大小相等、方向相反，故滿足二力平衡。（ V ）3. 強度越高

10、、塑性越好的材料，其韌性也越好。（ V ）4. 構件的內力是指構件內部各種作用力的總和的增量（ V ）5. 梁的一端為固定端約束，在該約束處，不但撓度等于零而且轉角也等于零。（ V ）6. 淬火后進行高溫回火的熱處理常稱為調質處理，它可以大大改善材料的力學性能。（ V ）7. 不銹鋼中含鉻量較高，通常超過11%，以便獲得有效的抗腐蝕能力。（ V ）8. 化學腐蝕與電化學腐蝕最大區(qū)別是反應中是否有電流的產生。（ V ）9. 若容器筒體由無縫鋼管制成，其公稱直徑為筒體的外徑。（ X ）10. 壓力容器都需要做壓力試驗和氣密性試驗。二、選擇題（本大題共20 小題，共40 分）（ A）1.虎克定律描述

11、的是材料在的應力應變關系(a)彈性階段(b)屈服階段(c)強化階段(d)局部變形階段（ C）2.甲、乙兩桿，幾何尺寸相同，軸向拉力F 相同，材料不同，它們的應力和變形有四種可能，正確的是。(a)應力 和變形L 都相同(b)應力 不同，變形L 相同(c)應力 相同，變形L 不同(d)應力 和變形L 都不相同（ B）3.下列四種法蘭連接，適用于壓力、溫度較高和設備直徑較大的場合的是。(a) 平焊法蘭 (b) 對焊法蘭 (c) 活套法蘭 (d) 螺紋法蘭（ D）4.以下幾種約束類型中，能夠限制構件轉動的是。(a)柔性約束 (b)固定鉸約束(c)輥軸約束 (d)固定端約束（ D）5.鋼材的彈性模量通常

12、為200左右 。a） Pa b） KPa c） MPad） GPa（ C）6.在材料力學中，構件的強度指的是_。a）構件抵抗變形的能力b）構件保持原有平衡狀態(tài)的能力c）構件抵抗破壞的能力d）構件抵抗塑性變形的能力word 可編輯（ C） 7.下列等截面直桿中，在受到軸向壓力時，不可能出現(xiàn)失穩(wěn)的桿件是：。(a)細長桿(b)中長桿(c)短粗桿(d)大柔度桿（ A ） 8. 不銹鋼 2Cr13 的名義含 Cr 量是(a) 13%(b) 1.3%(c) 0.13%(d) 0.013%（ B） 9.某鋼材材料的牌號為55，根據(jù)該材料的名義含碳量可以知道這種鋼屬于。a）高碳鋼b）中碳鋼c)低碳鋼d)不能確

13、定（ D） 10.直徑為 D 的圓柱梁的抗彎截面模量為。(a)(b)(c)(d)（ C）11.一實心圓軸， 兩端受扭轉力矩作用， 若將軸的直徑變?yōu)樵瓉淼? 倍，其它條件不變，則軸上最大剪切應力將為原來的。(a)2倍 (b) 1/ 4 (c) 1/ 8 (d) 1/ 16（ C） 12.適用于大型直立容器的支座是(a)耳式支座(b)鞍式支座(c)裙式支座(d)支腿式支座（ A） 13.對于薄壁球形容器，其應力的特點是。(a)周向應力與軸向應力相等(b)周向應力是軸向應力2 倍(c)軸向壓力是周向應力的2 倍(d)軸向壓力與周向壓力都為零（ B） 14.某受壓桿件直徑 d=22mm，長度 l=50

14、0mm，長度系數(shù)=0.7 ， p 100， s 60 ，該桿件為。(a)細長桿(b)中長桿(c)短粗桿 (d)小柔度桿（ A） 15.等截面軸承受扭矩時，最大剪應力發(fā)生在軸的處。a）外表面b ）中性軸c ）即不是中性軸也不是外表面d）以上都不對（ C） 16.要消除焊接熱應力，防止焊接缺陷的產生，可采取熱處理工藝。(a)正火(b)淬火(c)回火(d)退火（ B） 17.下列幾個選項中，不屬于電化學腐蝕的必要條件的是。(a)存在電位差(b)酸性腐蝕環(huán)境(c)陰極和陽極相互連接(d)陰極和陽極處在相互連通的電解質溶液中（ C） 18.當受壓桿件的長度變?yōu)樵瓉淼? 倍后，其柔度變?yōu)樵瓉淼谋丁?a)

15、2(b) 3(c) 4(d)以上都不是（ C） 19.內壓容器的各種封頭中，加工難度最大的是(a)橢圓封頭(b)平板封頭(c)半球形封頭(d)蝶形封頭（ A） 20.按照容器的作用原理分，分解塔屬于(b)反應壓力容器(b)換熱壓力容器(c)分離壓力容器(d)存儲壓力容器資料收集于網絡，如有侵權請聯(lián)系網站刪除2. （ 10 分）矩形截面梁受力如圖所示，許用拉應力 t=40MPa ，許用壓應力 c=60MPa，已知F1=12KN,F2=4.5KN,h=120mm,b=80mm。繪制該梁的剪力圖和彎矩圖，同時校核梁的強度。三、計算題（本大題共4 小題，共40 分）1.（ 10 分）沖床的最大沖力F=

16、430kN，沖頭材料的許用應力jy =450MPa，被剪切鋼板的剪切強度極限b=360MPa,求圓孔最小直徑d 和鋼板的最大厚度t 。yFF21FACBhz沖1m1m1mt頭bd3. （ 10 分）如圖所示支架（忽略桿件自重），在鉸鏈B 處存在一垂直向下力KN，已知AB桿直徑為30mm， BC 桿直徑為24mm， AB 桿和 BC 桿材料均為Q235，許用應力為MPa，彈模MPa，臨界柔度、，穩(wěn)定安全系數(shù)。試分析該支架結構的安全性。word 可編輯資料收集于網絡，如有侵權請聯(lián)系網站刪除4.（ 10 分）某圓筒型儲罐內徑為1600mm，圖紙標明該設備的材質為16MnR，焊接接頭采用雙面對接焊，定修檢測時實測最小壁厚為12mm，容器焊縫經局部無損探傷未發(fā)現(xiàn)有超標缺陷。試問該容器能否在1.2MPa 的壓力和2