化工机械基础试题及答案

1、一、名词解释（1分 )1、无力矩理论：在旋转薄壳得受力分析中忽略了弯矩得作用压得薄膜相似，又称薄膜理论。,该情况下得应力状态与承受内2、法兰得公称压力：以1 MnR在 2时得力学性能为基础,其最大操作压力即为具有该尺寸法兰得公称压力。3、泊松比：弹性阶段杆件得横向应变与轴向应变之比得绝对值，称为横向变形系数或泊松比 .就是一无量纲得量 ,其数值随材料而异，也就是通过试验测定得。4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化得现象，称同素异构转变。05、热脆 : 硫以 eS 得形态存在于钢中， S 与 F形成低熔点 (985 C）化合物，而钢材得热加工温度一般在 1 500C 以上，当钢材热加

2、工时由于 eS 化合物得过早熔化而导致工件开裂，称为“热脆” 。作图题 (共 10 分 )根据受力图画出剪力图与弯矩图(10 分)三、问答题（共26 分）1、Q35 A F 代表普通碳素钢（钢种），其中 Q 为屈服强度得头一个拼音字母, 35 为屈服强度值,A 表示质量等级，表示沸腾钢； r18Ni9代表铬镍不锈钢(钢种 )，18 表示含铬 18%， 表示含镍; 7 代表铸铝（钢种）；H8 代表黄铜（钢种） ,8 表示 平均含铜80.(分）2. 埋弧自动焊得优缺点就是什么?不锈钢焊接采用何种方法及其特点就是什么？（5 分 )埋弧自动焊得优点：) 生产效率高；2) 焊缝质量高；3) 劳动条件好缺

3、点 : 不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备与装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范 .不锈钢焊接可采用氩弧焊，用氩气为保护介质，就是惰性气体,既不与金属起化学反应也不溶于液态金属,可避免焊接缺陷，获得高质量得焊缝.什么就是外压容器得失稳？简述外压容器侧向失稳得形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器得类型？（8 分）容器强度足够, 却突然失去原有得形状, 筒壁被压瘪或发生褶皱, 筒壁得圆环截面一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳. 其实质就是容器筒壁内得应力状态有单纯得压应力平衡跃变为主要受弯曲应力得新平衡.侧向失稳时壳体断面由原来得圆形被压瘪而呈现波形，产生得波形数n=2 时 , 为长

4、圆筒 ;n 2 时，为短圆筒; 如只发生强度破坏，无失稳则为刚性筒.4、下列容器属一、二、三类容器得哪一类？(8 分 )（ 1）直径为 000m，设计压力为 p得废热锅炉（ 2）设计压力为 0、 Mpa得氟化氢气体储罐（ 3）设计压力为 1、 pa 得搪玻璃压力容器（ 4）p 为 4Mpa得剧毒介质容器（ 1） 为三类容器；（ 2) 为二类容器 ;(3) 为二类容器 ; （4）为三类容器 .四、计算题（共5分） ?1、 一个低合金钢内压反应釜，内径, 工作压力（装有安全阀 ) ，工作温度 , 釜体采用单面手工电弧焊 ( 有垫板） , 全部无损探伤，内部介质有轻微腐蚀性，试设计反应釜筒体壁厚,并

5、校核水压试验强度。 （， )(1分）表钢板负偏差Cl ( m）钢板厚度8263 343 404 05 07 0负偏差0、 60、0、 911、 11、 21、 3解: 设壁厚， ,pDiC2 1.0510009.97mmd2tp1440.921.821.05圆整为规格钢板，取厚。pT D i1.2521.0517010008.2水压试验校核：e144190.5MPaT28.22e， , 所以水压试验时强度足够。2、 低碳钢外压圆筒，外径 ,测量壁厚为，内部介质无腐蚀性 ,钢板负偏差 ,筒体长 ,两侧为椭圆封头，凸面高度 ,求该筒体得许用外压。 (弹性模量为） (分 )解：属短圆筒 ,，3、 截

6、面直杆如图, 已知： , ， , 求出各截面得轴力，画出轴力图，并求杆得总伸长。（1分 )解：、已知 , 梁得直径为 5 m, ，求危险横截面上最大正应力 , 并求悬臂梁得挠曲线方程与自由端得挠度与转角 .(12 分）解 :，积分： ,边界条件：时 ,解得 :悬臂梁得挠曲线方程为 : ， （）fMa2x aMaMa( xa )6.52 10 3 ( x 0.1)，2EJZEJ ZEJ Z2自由端得转角：自由端得挠度：5、如图所示 ,扭矩 ,轴向力 ,作用在直径得钢轴上若,求圆轴外圆周得危险点A 处 (1)主应力得大小；（ 2）主平面位置； (）最大剪应力 ;（4)分别用第三、第四强度理论计算该

7、点得相当应力 .(12 分 )解 :，因为 ,，所以? 41222122331150.1MPa26、一设备法兰得操作温度为235 A 与 1Mn280 C，工作压力为、 MPa ，当材料为R 时应分别按何种公称压力级别确定法兰得几何尺寸。(4 分）解： Q 35A 应按公称压力1、 0MPa 级别确定法兰得几何尺寸。15 nV 应按公称压力0、 6MP 级别确定法兰得几何尺寸。选择题1、材料得刚度条件就是指构件抵抗（)得能力。A. 破坏B变形C。稳定性D。韧性2、一梁截面上剪力左上右下，弯矩左顺右逆,描述正确得就是(A)。A 剪力弯矩均为正B 剪力弯矩均为负。剪力为正弯矩为负D。剪力为负弯矩为

8、正3、内压容器封头直边得作用就是（B ）。A. 制造加工容易防止热应力与边缘应力叠加C。局部加强D。节约材料4、构件得强度、刚度与稳定性（C )A 。只与材料得力学性质有关;B 只与构件得形状尺寸有关；C。与与都有关；D.与 A 与 B 都无关 .5、为保证整个机器设备在外力作用下安全可靠地工作,它们得每个构件必须满足三个基本条件，即要有足够得(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、 塑性、韧性、强度6、下述类型设备中，承压性能最好得就是（A ) 。A 球形容器B。 圆筒形容器C.方形容器 .椭圆形容器7、平面一般力系得平衡条件为（B)AB.D.8、受外压

9、得圆筒壳体其破坏形式为失稳得就是（C）。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、单元体上得主平面就是指（A)A 。剪应力为零得平面。既有正应力又有剪应力得平面C正应力为零得平面D 。既没有正应力又没有剪应力得平面10、优质非合金钢20g 表示（ ）A 。含碳量为千分之20 得容器用钢B含碳量为万分之20 得容器用钢。含碳量为千分之20 得锅炉用钢D含碳量为万分之20 得锅炉用钢11、关于低碳钢试样拉伸至屈服时,有以下结论，正确得就是（D）应力与塑性变形很快增加,因而认为材料失效;B。应力与塑性变形虽然很快增加,但不意味着材料失效;C应力不增加，塑性

10、变形很快增加，因而认为材料失效;D应力不增加，塑性变形很快增加,但不意味着材料失效12、在承受内压得圆柱形容器上开椭圆孔,应使椭圆得长轴（B)A 。与筒体轴线平行B 与筒体轴线垂直。与筒体轴线成4度角D.任何方向均可 3、下述材料中哪一个与其它材料不同类( /D ） .A 。低碳钢 .优质钢C。铜D 铸铁14、当采用无缝钢管作为筒体时，其公称直径为(A）A. 管子得外径B。管子得内径C。管子得平均直径D.管子得公称直径 5、用三种不同材料制成尺寸相同得试件,在相同得试验条件下进行拉伸试验，得到得应力-应变曲线如图示。比较三条曲线，可知拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性最好得材料就是（A）A.a

11、、 b、 cB 。、 aC.b 、 a、c .、 a 6、化工容器就其整体而言，通常属于轴对称问题，就是因为（D）.壳体得几何形状对称于回转轴B。约束对称于回转轴。所受外力对称于回转轴D A 、 C 均就是 7、根据小变形条件，可以认为(D)A. 构件不变形B 。构件不破坏C.构件仅发生弹性变形构件得变形远小于其原始尺寸18、图示两截面面积相等，则抗弯截面模量Wz1 W 为 (D)(1）(）、 2、 25B、 1、C、 0、 67、 1、51、下述容器中哪一个易发生失稳（D)A. 高大立式容器B.高压容器C.内压容器D外压容器 0、下述设备哪一项不属于三类压力容器（)球形储罐。移动式压力容器A

12、. 容积为 0C。高压容器D。低压管壳式余热锅炉21、卧式布置得容器其受力情况可简化为（C)A 受均布载荷得简支梁B。受集中载荷作用得简支梁。受均布载荷得外伸梁D受集中载荷作用得外伸梁2、下述各项中哪一个不属于容器附件（ ）。A. 视镜B。人孔C液位计D.容器外保温23、下述措施哪一项不会改善梁得强度与刚度(D）。A 集中力改为分布力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 4、优质碳钢与普通碳钢得划分就是依据(D)得不同.A 。含碳量B。防腐性能C。强度 .S+P 含量 5、若轴向拉伸等直杆选用同种材料，三种不同得截面形状:圆形、正方形、空心圆，比较三种情况得材料用

13、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。三者用料相同26、下列封头受力状况最好得就是（A)P 4A 。球形封头B。椭圆形封头。碟形封头D。平板封头27、容器得标准化参数包括（B）。A 。公称直径与公称容积B 公称直径与公称压力C.公称压力与壁厚。公称质量与公称容积 8、压力容器设计中,碳素钢及低合金钢要求得最小厚度为（A） .A.3mm 4mmC.5mm . 6mm29、化工装置中下述哪个设备受力可视为扭转变形(B ）。A. 承受风压得塔器B. 转动得泵轴。容器得拉杆。塔器得地脚螺栓3、从受力角度分析,锥形壳体（B ) 处应力最大 ,因此开孔应避开此位置。

14、A 。锥顶B。锥底。锥顶与锥底中间处D 。各部位相同31、下述材料中哪一个归属优质碳钢（B)。A.1Cr 3B.C.1Cr25S i2D 16Mn 32、下述哪一种封头没有直边（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、以下材料哪一个就是压力容器专用钢（B）A Q2 5AB.16MnRC 20gD. Cr18Ni9 i 4、中压容器得压力范围为（B)A BC.D.35、压力容器在名义厚度计算时，不考虑记入下述哪一项（）。A. 钢板负偏差B.腐蚀裕量C 圆整值D。容器最小厚度36、塑性与脆性材料就是用延伸率来划分得,塑性材料得延伸率为（ ）。A 。>3%.5.

15、 8%。 10%37、下述哪种约束类型就是由力与力矩共同作用（D）。柔索约束。光滑面约束C固定铰约束D 固定端约束38、化工装置中装有液体得卧式容器可视为(B） .A 。简支梁B。外伸梁.非静定梁D。 悬臂梁 9、对圆筒型容器下述说法正确得就是（）.经向应力与环向应力相等。经向应力与环向应力均为零C。经向应力大于环向应力D 经向应力小于环向应力40、造成梁断裂破环得主要原因就是（） .弯矩B 。剪应力 .弯矩与剪应力共同作用D 。扭矩、一般传动轴得许用扭转角规定为（B).A 。B。C。D42、圆筒形容器得直径为 D ，则其第一曲率半径为（C)。A 。 DB 。D/2C.D 43、下述封头中 ,

16、哪一个制造容易但抗压性能最差（C )。P 42锥形封头。椭圆形封头C.平板封头D 球形封头44、下述对外压容器临界压力叙述错误得就是()。筒体椭圆度与临界压力关系不大B 有加强圈时可以增加临界压力C.长径比相同但厚度大者临界压力大。筒体材料与临界压力关系不大45、容器进行压力实验得方法中不包括下述哪一项(D）。液压实验B 。气压实验C.气密实验D。密封实验46、碳钢与铸铁得划分就是依据(C）得不同。A. 含碳量.含铁量C。含硫量D含磷量47、材料得强度条件就是指构件抵抗（A)得能力。A。破坏B。变形C。稳定性D韧性4、化工装置中下述哪个设备受力可视为弯曲变形(A).。承受风压得塔器。转动得泵轴

17、。容器得拉杆。塔器得地脚螺栓4、高压容器得压力范围为(C）。B C. D。 0、铸铁材料广泛用于机床床身、机座等部位就是因为其（B)。抗拉性能好B抗压性能好C.弹性好D。韧性好51、低碳钢拉伸时沿与轴线4 0 方向出现滑移线现象可以用下述哪个理论加以解释（)。A 。最大拉应力理论.最大伸长线应变理论82C.最大剪应力理论D。形状改变比能理论52、各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同得（D）、外力；、变形；、位移；D 、力学性质。5、以下关于轴力得说法中,哪一个就是错误得（C)。拉压杆得内力只有轴力B 。轴力得作用线与杆轴重合。轴力就是沿杆轴作用得外力 .轴力与杆得横截面与材料无关54、关于

18、刚体得描述,下面正确得就是(D）A. 刚体就是理想化得模型B、 在力得作用下不发生变形得物体C变形为主要因素时不能将物体瞧成刚体D、 C 都正确 5、用标距5 mm 与 10 m得两种拉伸试样,测得低碳钢得屈服应力分别为 1 与 ，延伸率分别为 51()与 ,比较两试样得结果，则有 ,5=1s1s2， 5 1B <sC ， . = , s1s2510s56、对于塑性材料从经济性考虑，采取哪种截面形式得梁最合理(A）。工字钢B.矩形C。圆形D。型、下述设备哪一项不属于三类压力容器（D）。 .高压容器B.移动式压力容器。球形容器D。低压容器58、低碳钢材料在拉伸实验过程中,不发生明显得塑性变

19、形时,承受得最大应力应当小于得数值就是（B）A. 比例极限B 屈服极限C.强度极限D.许用应力 9、图示单向均匀拉伸得板条.若受力前在其表面画上两个正方形a 与 b，则受力后正方形a、b分别变为()、 正方形、正方形C、 矩形、菱形B 、 正方形、菱形、矩形、正方形60、图示结构,杆1得材料就是钢,杆2得材料为铝， 两杆得横截面面积相等.在力作用下，节点A（A）A 、向左下方位移、向铅垂方向位移C、 向右下方位移、不动6、下面介质中不能用作气压试验得气体就是(）A 。氮气B. 干燥、洁净得空气二氧化碳。惰性气体 2、图示平板,两端受均布载荷作用，若变形前在板面划上两条平行线段AB与CD, 则变

20、形后（A）A 、C、AB AB，CD，角减小角增大、 D ， 角不变D 、 不平行于CD6、一等直拉杆在两端承受拉力作用,若其一半为钢，另一半为铝，则两段得(B)A 、 应力相同 ,变形相同、应力相同，变形不同、应力不同 ,变形相同、应力不同，变形不同64、从制造角度来瞧， 椭圆形、半球形、锥形与平板封头得制造从易到难得顺序就是(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。平板、锥形、椭圆形、半球形65、受外压得长圆筒失稳时波数为(B）大于得整数BCD。 466、关于内力与应力得关系中，说法正确得就是（D)、内力就是应力得矢量与B、 内力就

21、是应力得代数与C、 应力就是内力得平均值D 、 应力就是内力得分布集度67、关于 0、 有如下四种论述,请判断哪一个就是正确得（C)A 。弹性应变为0、时得应力值、总应变为0、2时得应力值C塑性应变为、2时得应力值、塑性应变为、2 时得应力值68、在受轴向拉伸得杆件中任选一点,围绕该点取得得单元体得应力状态属于(B）A 单向应力状态B 二向应力状态。三向应力状态D.平面应力状态、一悬臂梁其截面如图所示,其中 C 为截面形心 ,该梁横截面得（C)、 中性轴为z1，最大拉应力在上边缘处B、 中性轴为z1 ,最大拉应力在下边缘处、中性轴为 0 ,最大拉应力在上边缘处D、 中性轴为z0 ,最大拉应力在

22、下边缘处70、化工容器就其整体而言,通常属于轴对称问题，就是因为(）A 壳体得几何形状对称于回转轴B.约束对称于回转轴所受外力对称于回转轴D.、 B、 C均就是71、下列材料中一般不宜用于制造化工容器得就是（B）。5AB.HT200 .20D。 1 MnR72、一受扭圆棒如图所示,其m m截面上得扭矩等于(D）A 、T -m= M = 2 MB 、Tm- m= M -=0、Tm- m= 2M-M=D、T m-m = - 2+ =- 3、低碳钢加载 卸载 再加载路径有以下四种,正确得就是（D） A BC OABB。 AB BD DOC。OAB AOO BDOAB BD B7、某一梁段得弯矩方程为

23、M （x q2） /2,则其剪力方程为（C )） =(qA （ x） =ql-2qx .Q（ x)=-q。 Q（ x） =ql/2 qD.Q( x) lx qx2 5、下列变形属于可以恢复得就是（B）A 。塑性变形。弹性变形C弯曲变形D 拉伸变形7、关于材料得力学性能，有如下结论,请判断哪一个就是正确得（）A 脆性材料得抗拉能力低于其抗压能力B脆性材料得抗拉能力高于其抗压能力C塑性材料得抗拉能力高于其抗压能力D脆性材料得抗拉能力等于其抗压能力7、塑性材料与脆性材料得危险应力分别就是(）A 。 e 与 bB p 与 bC。 s与 bD。 与 s78、受内压与风压作用得塔设备其受力状况可以转化成(

24、A）A 。拉伸与弯曲得组合B。压缩与弯曲得组合C.弯曲与扭转得组合D。拉伸与扭转得组合7、某梁得挠曲线方程为，0 x<l，则该梁得最大挠度为(）（简支梁、均布载荷x= /2）A.BC。D.8、在高温下,材料除了强度极限与屈服极限下降之外,还将发生（C）A 疲劳现象B断裂现象C蠕变现象D热脆现象8、受内压得圆筒壳体,其薄膜应力为(C)A 经向应力为环向应力得2 倍B. 经向应力等于环向应力C环向应力为经向应力得2 倍D. 环向应力为经向应力得倍82、设备上接管得外伸长度应考虑（ ） .所设置得保温层厚度B。便于安装螺栓。便于安装加固结构D.A 与83、在压力容器上开孔不会造成以下哪种现象（

25、)。应力集中B 对设备得强度削弱C。容器设计厚度增加D. 较大得局部应力84、下列钢材中不宜用来制作容器得就是（C ）A 。 16M B。20R。 0C 18Ni TiD 。4585、圆桶形容器得直径为D, 则其第二曲率半径为（D ）ABD2C.D.086、对椭圆形封头叙述错误得就是(A）。A 。封头越扁承压性能越好B标准型封头/b 2C封头越扁冲压制造越容易D.封头得 a/增加会导致应力增加87、容器强度设计得到得名义厚度中不包括以下哪一项(）。负偏差B 腐蚀余量C圆整值D。最小厚度、低碳钢拉伸过程中哪个阶段满足虎克定律()。A 。弹性阶段.屈服阶段C。强化阶段D 局部变形阶段89、铸铁材料

26、得拉伸与扭转破坏现象可以用下述哪个理论加以解释(A ).A 最大拉应力理论 . 最大伸长线应变理论C.最大剪应力理论D。形状改变比能理论90、下述容器中哪一个易发生失稳(D ).A 低压容器.高压容器C.内压容器D 外压容器、以下材料哪一个就是压力容器专用钢(B）. .Q2 5AB.20R .20gD 1Cr139、圆轴扭转时，下述哪个部位承受得剪应力最大(C)。A 横截面圆心处各部位一样大。横截面外表面 .横截面距圆心、外表面等距离处9、下述材料中哪一个归属不锈钢（C ). .1Cr1B 0C Cr25 i2D。 1 Mn 94、交变应力使构件发生得破坏称为(A）。A 疲劳B失稳C。破坏D。

27、失效95、下述哪一项改进不能节约材料（C)。 .搅拌浆实心轴变为空心轴B。矩形梁变为工字钢梁C.圆形梁变为槽钢梁D.槽钢梁变为工字钢梁9、以下材料哪一个就是锅炉专用钢（C).A. 35-FB.20RC。 0D 1Cr1397、下列叙述正确得就是（）。A 。球形容器得经向应力与环向应力相等B 。 圆筒形容器得经向应力与环向应力相等C.球形容器得经向应力大于环向应力。圆筒形容器得经向应力大于环向应力98、从经济性及抗压能力综合考虑 ,下述哪种封头应用最广（ A 锥形封头 B. 椭圆形封头 C.平板封头B ).D. 球形封头9、下述哪一项不就是影响法兰得密封因素（）。 .螺栓预紧力B。密封面C垫片D

28、介质温度 00、下述材料中哪一个归属低温用钢（D） .A.1Cr1 B 。20C15 i2.16MnD 1 1、化工装置承受风压得精馏塔可视为（D).A. 简支梁B。外伸梁C非静定梁D 。悬臂梁1 2、 构件得强度、刚度与稳定性（C） .A 、 只与材料得力学性质有关;B 、 只与构件得形状尺寸有关；C、与与 B都有关;D、与A与B都无关.103、 各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同得（)。A 、 外力 ;B、 变形；C、 位移；、力学性质。104、 关于内力与应力得关系中,说法（D） 就是正确得。A 、 内力就是应力得矢量与; 、内力就是应力得代数与；C、 应力就是内力得平均值；D 、

29、 应力就是内力得分布集度.105、若轴向拉伸等直杆选用同种材料，三种不同得截面形状：圆形、正方形、空心圆，比较三种情况得材料用量，则（D） .、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 、 三者用料相同。 06、一受扭圆棒如图所示，其m m 截面上得扭矩等于_ D _。A 、 T m -m = M + M = M ;B 、 T m- m M -=0；C、 T m- m 2 M - M =M;D 、 - m -+ M。107、平面汇交力系得平衡条件为（）。A.B.C.108、表面光滑得低碳钢杆被拉伸时,在屈服阶段 (B） .A 、沿与轴线成 5°角截面断裂

30、、表面出现与轴线成45°得滑移线C、 沿横截面断裂D、 丧失稳定性 9、 单元体上得主平面就是指（A)。A 。切应力为零得平面B.正应力为零得平面 .既有正应力又有切应力得平面D既没有正应力又没有切应力得平面二填空题、化工容器中卧式容器可视为（外伸） 梁，塔器可视为(悬臂)梁。2、构件在外力得作用下能够安全工作,需满足 (强度）、（刚度）与（稳定性）三个力学条件。3、一个构件只受三个力得作用处于平衡状态时，这三个力必(汇交于一点）。4、 EA 就是材料得（抗拉刚度）； GI p 就是材料得 (抗扭刚度)； EI z 就是材料得（抗弯刚度）.5、在外力作用下得梁截面上既有弯矩,又有剪力得弯曲，称为(横力弯曲或剪切弯曲).6、对于没有明显屈服极限