化工设备机械基础课后答案.pdf

6-1a 画出下面梁的弯矩图 第一步 求解外力： 1） 受力分析，如下图 2） 应用平衡方程求解，可得3 BC NNqa 第二步 采用截面法，求解内力： 1）AC 段： 1 0xa A x1 所产生的剪力朝上，则在右侧，故剪力为负，大小等于载荷系数 q 乘以其 作用长度 x1，弯矩作用效果为凸，故为负 11 2 11 () 1 () 2 Q xqx M xqx 同理： 2）BC 段， 2 5axa 22 2 222 ()3 1 ()3() 2 Q xqxqa M xqxqa xa 3）CD 段， 3 56axa 33 2 33 ()(6) 1 ()(6) 2 Q xqax M xqax 第三步剪力弯矩图如下： A C q 4aa BD a -qa 2qa qa - 2qa -qa2/2-qa2/2 3qa2/2 6-1c 画出下面梁的弯矩图 第一步 求解外力： 1） 受力分析，如下图 2） 应用平衡方程求解，可得2 ;/2 AA NP MPl 第二步 采用截面法，求解内力： A P 3P x1 BC x2 AB 段： 1 0/2xl 1 11 ( )2 1 ()2 2 Q xP M xPxPl BC 段： 2 /2lxl 2 22 () ()() Q xP M xP lx 第三步：画剪力弯矩图 A P 3P BC -2P P Pl/2 -Pl/2 6-1f 画出下面梁的弯矩图 第一步 求解外力： 1） 受力分析，如下图 2） 应用平衡方程求解，可得;3/2 AA NP mPl 第二步 采用截面法，求解内力： 1）AB 段： 1 0/2xl 1 11 ( ) 3 () 2 Q xP M xPxPl 2）BC 段： 2 /2lxl 2 2 ()0 ()2 Q x M xPl 第三步：画剪力弯矩图 A m=2Pl P l/2l/2 B C P 3Pl/2 2Pl 7-1 一木材单元微体应力状态如图所示， 若沿木纹方向木材的许用剪应力=1.8MPa， 。 试校核 该木材沿木纹方向的剪应力强度。 30 2MPa 1.5MPa 0.5MPa 2 1.5 60 0.5 sin2cos2 2 2 1.5 sin1200.5cos120 2 1.77 x y xy xy xy MPa MPa MPa MPa 木材沿木纹方向的剪应力强度足够。 7-4 钢轴如图 7-18 所示，直径 d=60mm，轴上装有 2 个轮子，直径均为 D=500mm，若轴材料许 用应力=220MPa。试分别按第 3、第 4 强度理论校核该轴的强度。 max max 33 22 3 22 3 375 4500 0.06 3232 213 0.75 212.9 xd xd MnNm MNm D W MMn MPa W MMn MPa W 所以该轴强度足够。 9-9 设计一台 Di=1000mm，操作温度为 185，工作压力为 2.5MPa 的容器， ，采用双面对接焊 局部探伤，配有标准椭圆形封头，器顶装有安全阀，选用 0Cr18Ni10Ti，介质无腐蚀性。试 确定筒体和封头的厚度。 一、筒体 1） 设有安全阀，MPaPc75. 25 . 21 . 1 2） 双面对接焊，局部探伤探伤，85. 0 3） 假设钢板厚度在 2-60mm， MPa MPaMPa C CC o oo 1 .132)185200( 150200 130137 130 130 ;137 225 200150 mm P DP c t i c 3 .12 75. 285. 01 .1322 100075. 2 2 4） 由于介质无腐蚀，0 2 C 3 .1203 .12 2 C d 假设钢板厚度在 8-25mm，8 . 0 1 C 14mm 8 . 03 .12 1 n dn C 圆整 二、封头 mm P DP c t i c 23 .12 5 . 0 2 K 可得：14mm n 三、水压试验 206MPa 2mm.13C 57M. 3 1 .132 137 75. 225. 1 25p. 1p t s ne T t MPaMPa DP e eiT 2069 . 02 .161 85. 02 .132 )2 .131000(57. 3 2 )( T 满足水压试验 10-1 设计一台圆筒形干燥器，其中一节简单示意图如下，Di=500mm，内套用 0.6MPa 的蒸汽加 热（蒸汽温度 160） ，干燥器分 5 节，每节 1.2m，中间用法兰连接，材料 Q235-AF，腐蚀 余量 2mm。确定筒体壁厚。 真空 Di 1.2m 0.6MPa 600 1筒体： 1）壁厚： 假设筒体壁厚8mm n mmC mmC 2 8 . 0 2 1 12 oi 3 3 -C -C8-2-0.85.2mm DD2500 16516 1.2 10 1.2 10 2.33 516 516 9920 5.2 en n o o e mm Lmm L D D 查表得：A=0.0006，B=80 MPa D Bp o e 8 . 099/80 0.60.10.7 d pMPap，并且比较接近，合适。 2）水压试验 T e t s p1.25p1.25 0.70.875MPa 5.2mm 235MPa T ()0.875(5005.2) 42.50.9 235 22 5.2 1 Tie e P D MPaMPa 满足水压试验 壁厚8mm n 合适。 2. 夹套按内压容器算，从略。 1） 设有安全阀，1.1 0.60.66 c PMPa 2） 双面对接焊，全部探伤探伤，1 3） 假设钢板厚度在 4.5-16mm， 150200 160 113; 105 113 105 113(160 150)111.4 200 150 oo o CC C MPaMPa MPa 0.66 600 1.8 2 2 111.4 1 0.66 i c t c DP mm P 4） 假设钢板厚度在 4.5-5.5mm， 1 0.5C 因为最小壁厚要求，取 1 3Cmm 5） 由于介质无腐蚀， 2 2C 12 5 d CC 5mm n 2）水压试验 Td en12