1、 化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)綜合練習(xí)題第一篇工程力學(xué)基礎(chǔ)第一章構(gòu)件的受力分析簡答題1什么叫力？力的三要素是什么？2二力平衡條件是什么？什么叫二力桿？3平面一般力系的平衡條件是什么？4什么叫約束反力？5工程中有哪幾種常見的約束型式？計算題1如圖所示的簡易起重機橫梁AB的A端以鉸鏈固定，B端有拉桿BC,起重量W=10KN。AB梁重P=4KN。BC桿自重忽略不計，試求載荷W位于圖示位置時BC桿的拉力和鉸鏈A的約束反力。2.車刀的A端禁固在刀架上，B端受到切削刀作用，已知Py=18KN，Px=7.2KN,L=60mm,求固定端A的約束反力。F.-7M第二章直桿的拉伸與壓縮簡答題1什么叫內(nèi)力？如何求出直桿各截面處

2、的內(nèi)力？2什么叫強度？直桿拉伸或壓縮時的強度條件是什么？3低碳鋼的拉伸試驗中，從開始加載至斷裂經(jīng)過哪幾個階段？4鋼材的機械性能主要包含哪些指標(biāo)？5什么叫應(yīng)力集中？計算題1試求圖示的桿橫截面1-1的內(nèi)力，已知P1=26KN，P2=14KN，P3=12KN個總重為200N的電動機，采用M8吊環(huán)螺釘，螺紋根部的直徑為6.4mm,其材料的許用應(yīng)力O=40MPa。問起吊電動機時，吊環(huán)螺釘是否安全？第三章直梁的彎曲一簡答題什么叫梁？什么叫平面彎曲？梁中內(nèi)力有哪些？剪力和彎矩的正負(fù)如何規(guī)定？什么剪力圖和彎矩圖？梁彎曲時的正應(yīng)力強度條件是什么？梁純彎曲時的正應(yīng)力分布有什么特點？第五章復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強度計算一

3、簡答題什么叫應(yīng)力狀態(tài)？什么叫主應(yīng)力？什么叫二向應(yīng)力狀態(tài)？工程設(shè)計中有哪幾種常用的強度理論？什么是第一強度理論？5材料破壞有哪幾種主要形式？第二篇化工設(shè)備常用材料一簡答題1金屬材料有哪些基本性能？2金屬材料中碳，硫，磷，錳，硅對材料性能各有何影響？3什么叫彈性變形？什么叫塑性變形？4什么叫材料的韌性？什么叫無塑性轉(zhuǎn)變溫度？5什么叫熱處理？什么叫調(diào)質(zhì)處理？6碳鋼按含碳量如何分類？按冶煉方法如何分類？7碳鋼按質(zhì)量如何分類？碳鋼的牌號如何規(guī)定？指出Q235B中各符號的含義？指出20R中各符號的含義？9合金鋼按用途如何分類？10.合金鋼的牌號如何規(guī)定？11.指出0Crl8Ni9Ti及16MnR中各符號的

4、含義？第三篇化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)緒論一簡答題1.什么叫壓力容器？內(nèi)壓容器有幾種分類方法？判斷容器是一類、二類或三類容器的原則是什么？4何謂公稱直徑？管子DN20表示什么意思？何謂公稱壓力？第八章內(nèi)壓薄壁容器的應(yīng)力理論一簡答題1.什么叫薄壁容器？什么叫回轉(zhuǎn)殼體？什么叫經(jīng)線？什么叫緯線？3什么叫無力矩理論？什么叫薄膜應(yīng)力？4什么叫邊緣應(yīng)力？邊緣應(yīng)力如何產(chǎn)生？邊緣應(yīng)力有何特點？5什么叫第一曲率半徑？什么叫第二曲率半徑？二判斷題1下列直立薄壁容器，受均勻氣體內(nèi)壓力作用。哪些能用薄膜理論求解壁內(nèi)應(yīng)力？哪些不能？（1）橫截面為正六角形的柱殼。（2）橫截面為圓的軸對稱柱殼。（3）橫截面為橢圓的柱殼。（4）橫截面

5、為半圓的柱殼。（5）橫截面為圓的錐形殼。2在承受內(nèi)壓的圓筒形容器上開橢圓孔，應(yīng)使橢圓的長軸與筒體軸線平行。薄壁回轉(zhuǎn)殼體中任一點，只要該點的兩個曲率半徑R1=R2，則該點的兩向應(yīng)力相等。4因為內(nèi)壓薄壁容器圓筒的兩向應(yīng)力與壁厚成反比，當(dāng)材質(zhì)與介質(zhì)壓力一定時，則壁厚大的容器壁內(nèi)的應(yīng)力總小于壁厚小的容器。5.按無力矩理論求得的應(yīng)力成為薄膜應(yīng)力，薄膜應(yīng)力沿壁厚均勻分布的。計算題圓柱薄殼內(nèi)充滿氣體，已知氣體壓力P=1MPa，圓柱薄殼直徑D=2000mm,圓柱殼壁厚10mm，求圓柱殼上任一點A的薄膜應(yīng)力？沿頂部支承的圓筒，直徑為D,壁厚為0n，壁厚附加量為c,內(nèi)充氣壓為P0，液面變?yōu)镠,液體密度為p，求距筒

6、底距離為a的任意一點M的薄膜應(yīng)力。/V/w汁、Po二-打工某廠生產(chǎn)的鍋爐汽包，其設(shè)計壓力為2.5MPa,汽包圓筒的平均直徑為810mm，厚度為16mm，試求汽包圓筒壁內(nèi)的薄膜應(yīng)力。第十章內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼設(shè)計一簡答題1什么叫強度失效準(zhǔn)則？2什么叫壓力設(shè)計？什么叫計算壓力？3什么叫腐蝕余量？腐蝕余量與哪些參數(shù)有關(guān)？4為何引入焊縫系數(shù)？焊縫系數(shù)與哪些參數(shù)有關(guān)？5內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計中，有幾種壁厚名稱？這些壁厚的含義是什么？這些壁厚之間的大小關(guān)系如何？6水壓試驗的目的是什么？容器如何進行壓力試驗？7水壓試驗時的環(huán)境溫度如何規(guī)定？為什么？8如何確定水壓試驗的試驗壓力？對立式容器的臥置做水壓試驗時，其試驗壓

7、力又如何確定？9什么情況下容器必須做氣壓試驗？氣壓試驗壓力如何確定？10水壓試驗的強度校核公式各為什么？二判斷題厚度為60mm和6mm的16MnR熱軋鋼板，其屈服點是不同的，且60mm厚鋼板的&s大于6mm厚的鋼板的&s。對內(nèi)壓容器，考慮其剛性需要，要規(guī)定其相應(yīng)的最小厚度。當(dāng)焊縫結(jié)構(gòu)形式一定時，焊縫系數(shù)隨探傷比率的增加而減少。由于材料的強度指標(biāo)是通過對試件作單向拉伸試驗而測得，對于二向或三向應(yīng)力狀態(tài)，在建立強度條件時，必須借助于強度理論將其轉(zhuǎn)換成相當(dāng)于單向拉伸應(yīng)力狀態(tài)的相對應(yīng)力。標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭是長軸與短軸之比為2:1，且?guī)в幸欢我恢边?。計算題1有一圓筒形鍋爐汽包，內(nèi)徑D=1200mm,操作壓力

8、為4MPa,設(shè)計壓力4.4MPa,蒸汽溫度為250C,i汽包上裝有安全閥，材料為20R，筒體采用帶墊板的對接焊，100%探傷，壁厚附加量c=2mm,試設(shè)計該汽包的厚度,并進行水壓強度校核。，1.02.乙烯貯槽，內(nèi)徑1600mm,厚度&n=16mm,設(shè)計壓力P=2.5MPa,工作溫度t=-35C,材料為16MnR,雙面對接焊，局部探傷，厚度附加量c=1.5mm,試校核強度，并設(shè)計其標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。第十一章外壓容器設(shè)計一簡答題1什么是外壓容器？2什么叫臨界壓力？臨界壓力與什么因素有關(guān)？3什么叫計算長度？4什么叫長圓筒？什么叫短圓筒？5什么叫失穩(wěn)？外壓容器的穩(wěn)定性條件是什么？6設(shè)置加強圈的目的是什么

9、？加強圈的類型有哪些？二判斷題1假定外壓長圓筒和短圓筒的材質(zhì)絕對理想，制造的精度絕對保證，則在任何大的外壓下也不會發(fā)生失穩(wěn)。18MnMoNbR鋼板的屈服點比Q235-AR鋼板的屈服點高108%，因此，用18MnMoNbR鋼板制造的外壓容器要比用Q235-AR鋼板制造的同一設(shè)計條件下的外壓容器節(jié)省許多鋼材。設(shè)計某一鋼制外壓短圓筒時，發(fā)現(xiàn)采用20g鋼板算得的臨界壓力比設(shè)計要求低10%，后改用屈服點比20g高35%的16MnR鋼板，即可滿足設(shè)計要求。幾何形狀和尺寸完全相同的三個不同材料制造的外壓圓筒，其臨界失穩(wěn)壓力大小依次為：P不cr銹鋼P鋁卩銅。crcr外壓容器采用的加強圈愈多，殼壁所需厚度就愈薄

10、，則容器的總重量就愈輕。三計算題有一臺鋼制聚乙烯聚合釜，其中徑D=1580mm,計算長度L=7060mm,設(shè)計外壓力P=0.1MPa，有效厚度=11mm，材質(zhì)為0Cr18Ni9Ti,試用計算法校核此釜的穩(wěn)定性。（B=1.84X105MPa）e今需制造一臺分餾塔，塔內(nèi)徑Di=2000mm，塔身長（指筒長+兩端橢圓形封頭直邊高度）iL=6000mm，封頭深h=500mm，塔在370C及真空條件下操作，設(shè)計此分餾塔的壁厚，（用圖算法）此塔材料為20R，c=1.8mm,B=1.7X105MPa。第十二章壓力容器開孔與接管一簡答題開孔補強的目的是什么？何謂應(yīng)力集中？3開孔補強的型式有哪幾種？4補強圈中M10的作用？5等面積補強法的設(shè)計原則是什么？6在內(nèi)壓薄壁圓筒上開一橢圓孔，橢圓孔的長軸應(yīng)如何放置？為什么？第十三章容器零部件標(biāo)準(zhǔn)的選用一簡答題1法蘭聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)一般是由哪三個部分組成？2提交法蘭鋼度的三個途徑是什么？3法蘭的公稱壓力與哪些因素有關(guān)？4鞍座有哪些型式？5一臺臥式容器的鞍座型式如何選擇？為什么？今有一直徑為1200mm的吸收塔，封頭與筒身采用法蘭聯(lián)結(jié)，該塔操作溫度為285C，設(shè)計壓力為0.4MPa，材質(zhì)為20。試選擇標(biāo)準(zhǔn)法蘭。第十七章塔設(shè)備一簡答題什么叫基本風(fēng)壓值？什么叫最大彎矩Mmax？塔設(shè)備設(shè)計時，除了有操作