化工設備機械基礎習題答案

1-1TANCG1TBN’CG2TAG1TBG21-3ABPBNBNAyNAx補充：FABCDRDABCRBNAyNAxNCyNCxNCyNCxFDC整體受力圖：FABCDABCRBNAyNAxNCyNCxRDNCyNCxFDCNAyNAxRBRD1-71、判斷BC為二力桿，取AB為研究對象，畫其受力圖：2、建立坐標，列平衡方程：GABCG45°NBCNAyNAxGABCG45°400720GABCG45°NBCNAyNAx補充：NAyNAxNBABFqMCD1-9（a）PPACBD321PPACBDP1-9(b)2P2PACBDPP3212P2PACBDPPPPP補充：知A＝100mm2、E＝2×105MPa，F＝10KN、Q＝4KN，畫軸力圖，求應力、變形QQACBDFFQQACBDFFQQACBDFFQQACBDFF軸力圖：QQACBDFF6KN10KN10KN總變形：1-11分析：支架要安全，則要保證AB、BC桿均安全。判斷：AB、BC均為二力桿，取B鉸為研究對象，其受力圖為：B由平衡方程可得：強度校核：所以，支架安全。1-12(a)10KN.m15KN.m20KN.m30KN.m30KN.m10KN.m5KN.m15KN.m1-12(b)2M4MMMM2M2M1-13MT1-13MT1-14Q、M正負號的規(guī)定：1、對于剪力Fs－－以該截面（如n-n）為界，如左段相對右段向上滑移（簡稱左上右下），則剪力為正；反之為負。2、對于彎矩M－－若梁在該截面附近彎成上凹下凸，則彎矩為正；反之為負。1-15(a)x1-15(b)(1)求支座反力：RARCPACB10ACBRARCAC段：x1CB段：PACBRARCx2（2）分段列Q（x）、M（x）。PACBRARC1-15(c)AC段：CB段：1-15(d)AC段：1-15(d)CB段：1-15(e)AC段：CB段：1-15(f)(1)求支座反力：RARBRARARBRAAC段：x1CD段：x2（2）分段列Fs（x）、M（x）。RARBRARARBRADB段：x31-15(g)1-15(h)(1)求支座反力：RARBqACB(2)分段列剪力、彎矩方程：RARBqACBx1AB段：(2)分段列剪力、彎矩方程：RARBqACBx2BC段：(3)畫剪力、彎矩圖：RARBqACB1-161-20解：⑴

計算柔度一端固定，一端自由=2，可見，螺桿的穩(wěn)定性不夠。⑵

計算臨界力⑶穩(wěn)定性校核判斷：AB、BC均為二力桿，取B鉸為研究對象，其受力圖為：由平衡方程可得：B1-22強度校核：所以，綜合二桿，許可載荷為1-23屬雙剪結構。取銷釘為研究對象，其受力情況如圖b所示。銷釘中間段部分有二個受剪面(圖c)，每一受剪面上的剪力、剪切面積為：因2t2＞t1，故取厚度為t1段的銷釘為研究對象，擠壓面上的所以綜合計算，取d＝14mm。1-24解:(1)剪切強度校核根據平衡條件可得鍵在剪切面上的剪力FsbhdFsbhd由剪切強度條件可得：滿足鍵的剪切強度條件。Fs（2）擠壓強度校核研究半個鍵上的平衡，知擠壓力實際為剪力，故有：

Fbs=Fs=57.1KN由擠壓強度條件可得：滿足擠壓強度條件。1/31/202456自由基共聚物組成方程同時適用于離子共聚。離子共聚的特點：對單體有較高選擇性離子共聚的單體極性相近，有理想共聚的傾向。溶劑和反離子的性質及溫度對單體的活性和競聚率有很大影響。6.5離子型共聚(ioniccopolymerization)1/31/202457（1）結構相似單體對的共聚合：結構相似單體對由于其單體活性和鏈自由基的活性相近，因而r1r2接近于1，顯示理想共聚特征。多數陰離子共聚合體系接近理想共聚，但1,1-二取代單體由于空間阻礙效應傾向于發(fā)生交替共聚。1、陰離子共聚合但是，陰離子聚合常常為活性聚合，不存在穩(wěn)態(tài)假設條件，因而根據穩(wěn)態(tài)假設推導出的共聚合方程不適于陰離子共聚合。1/31/202458陰離子共聚合最重要的應用是利用其活性聚合特性合成苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）三嵌段共聚物：1/31/202459（1）陽離子共聚合與陰離子共聚合具有很多共性，因而r1r2接近于1，顯示理想共聚特征。（2）結構不同單體對的共聚合：其中最重要的一個例子是丁基橡膠的合成，它是由異丁烯（約97%）和少量的異戊二烯（約3%）在鹵代烴溶劑中于低溫（-100℃）共聚而成。結構不同單體對共聚時，常常r1>1,r2>1，意味著兩單體有各自生成均聚物的傾向，因此這時要特別注意區(qū)分所得產物是共聚物還是均聚物的混合物。如果是共聚物，獲得嵌段共聚物的可能性很大。2、陽離子共聚合1/31/202460（3）溫度的影響由于溫度會影響陽離子聚合過程中的離解平衡，因此溫度對單體競聚率的影響比自由基聚合大，但影響較復雜，沒有簡單的同一傾向。（4）引發(fā)劑和溶劑的影響

由于引發(fā)劑和溶劑對結構相似單體活性的影響也相似，因此對單體競聚率的影響不明顯。1/31/2024614.1

引發(fā)劑種類從以上的介紹可以看出，離子聚合的條件往往比較苛刻，不如自由基聚合應用的普遍。除了一些共性的部分比較相似之外，對離子聚合的研究不如自由基聚合那樣的更系統(tǒng)和全面，其中也有離子聚合本身的共性較少、特殊性較多有關自由基聚合離子型聚合熱或光引發(fā)劑的性質只影響引發(fā)反應室溫下引發(fā)劑中的一部分成為反離子，處于活性中心的近旁，自始至終對反應有影響陽離子陰離子親電試劑親核試劑堿金屬及其有機化合物路易斯酸偶氮類過氧類氧化還原體系1/31/202462自由基聚合的選擇性小，離子聚合對單體有較高的選擇性自由基是中性的，對π鍵的進攻和對增長鏈的性質沒有苛刻的要求，幾乎所有的取代基都能使增長的鏈自由基穩(wěn)定化，因此幾乎所有的碳-碳雙鍵都可以進行自由基聚合；供電子基團如烷氧基、苯基、乙烯基等有利于陽離子聚合；吸電子基團如腈基、羰基（醛、酮、酸、酯），能進行陰離子聚合。單體對反應類型的選擇4.2

單體結構1/31/202463鹵原子的誘導效應是吸電子，而共軛效應卻有供電性，但兩者均很弱，因此他們既不能陰離子聚合也不能陽離子聚合，只能自由基聚合；基團的吸電子傾向過強時，如偏二腈乙烯[H2C=C(CN)2]、硝基乙烯，就只能陰離子聚合，而難自由基聚合；雖然烷基是供電子基團，但它的供電性和超共軛效應均很弱，只有1，1-雙烷基烯烴才能進行陽離子聚合；帶有共軛體系的烯類，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丁二烯、異戊二烯等，π電子流動性很大，易誘導極化，能按上述三種機理進行聚合。1/31/202464向溶劑鏈轉移，降低分子量籠蔽效應，降低引發(fā)劑效率f溶劑加入，減小了[M]，降低了Rp水也可作介質而進行懸浮、乳液聚合等溶劑的極性和溶劑化能力，對活性種的形態(tài)有較大影響，對Rp、Xn

和產物的立構規(guī)整性都有很大影響

溶劑不能選用醇、水等常用介質，鹵代烴、CS2、液態(tài)SO2、CO2（陽離子），液氨、醚類（陰離子）4.3

溶劑的影響自由基聚合離子型聚合1/31/2024654.4

溫度引發(fā)活化能很小，同時為了防止鏈轉移、重排等副反應，常在低溫下進行聚合。甚至，陽離子聚合多在－70～－100℃的攝氏零度以下進行取決于引發(fā)劑的分解溫度，50～80℃自由基聚合離子型聚合1/31/2024664.4

關于終止自由基聚合離子型聚合正常情況下一般為雙基終止（包括偶合和歧化）具有相同電荷，不能雙基終止往往無終止，成為活性聚合物，或者通過添加其它試劑終止陽離子陰離子向單體、反離子、鏈轉移劑等終止1/31/2024674.5

速率特征自由基聚合陽離子聚合陰離子聚合慢引發(fā)、快增長、可轉移、速終止快引發(fā)、快增長、易轉移、難終止快引發(fā)、慢增長、無終止1/31/2024684.6

阻聚劑自由基聚合離子型聚合一般為氧、苯醌、DPPH等，但他們對離子聚合無阻聚作用（除醌對陽離子聚合外）極性物質如水、醇等是離子聚合阻聚劑堿類（親核試劑）是陽離子聚