化工设备机械基础试卷附答案(共5页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上题号一二三四总分总分10201060100得分一、填空题（共4小题，每空1分，共计10分）1一阶梯杆如图所示，AB段横截面面积为：A1=100mm2，BC段横截面面积为A2=180mm2，则AB段杆横截面上的正应力为 80 Mpa，BC段杆横截面上的正应力为 83.3 Mpa。2当圆截面梁的直径增加一倍时，梁的强度是原梁的 8 倍。3低碳钢拉伸过程中可分为 弹性阶段 、 屈服阶段 、 强化阶段 和局部变形阶段。4边缘应力的特性主要为 局部性 、 自限性 。题5图5如图所示回转薄壳，中心线为回转轴，A点的第一曲率半径是 R ，第二曲率半径是R+a/sin（或AK2） 。

2、 题1图二、选择题（共10小题，每题2分，共计20分）1直杆受扭转力偶作用，如图1所示，在截面1-1和2-2处的扭矩为（ B ）。AT1 =25 ；T2 =5； T1 =25；T2 =5；T1 =35；T2 =5； T1 =25；T2 =5。 2简支梁受集中力偶Mo作用，如图2所示。以下结论错误的是（ C ）。A. b =0时， 弯矩图为三角形； B. a =0时，弯矩图为三角形；C. 无论C在何处，最大弯矩必为Mo； D无论C在何处，最大弯矩总在C处。题2图题1图3截面上内力的大小：（ C ）。A与截面的尺寸和形状有关； B与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关；

3、C与截面的尺寸和形状无关； 与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。4下列常用压力容器封头，根据受力情况，从好到差依次排列次序为（ B ）。A椭圆形、半球形、碟形、锥形、平盖； B半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖；C半球形、碟形、椭圆形、锥形、平盖 D碟形、半球形、椭圆形、锥形、平盖5对于铁基合金，其屈服点随着温度的升高而（ C ）。A升高 B不变 C 降低 D未知数6当焊接接头结构形式一定时，焊接接头系数随着检测比率的增加而（ A ）。A增大 B减小 C不变 D不能确定7工程上把/Di（ A ）的圆筒称为厚壁圆筒。A0.1 B0.2 C1.0 D28下列不属于立式容器的支座的是（ C ）。A腿

4、式支座 B耳式支座 C鞍式支座 D裙式支座9根据工程上失稳破坏的情况，不属于外压圆筒类型的是（ B ）。A长圆筒 B薄壁圆筒 C短圆筒 D刚性圆筒10为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是（ D ）。A增加壁厚 B改用强度较高的材料 C改善工作环境 D设置加强圈三、是非题（共10小题，每题1分，共计10分）1作用在一个平面上的三力如果平衡，则三力的作用线必相交于一点。（）2材料力学对变形固体作了连续性假设、均匀性假设、各项同性假设、小变形假设。（）3安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度影响不大。（×）4金属在交变载荷作用下容易发生疲劳现象。（）5压力容器安全技术监察规程把压力容

5、器按其破坏时造成的危害程度分为类，其中类容器破坏时造成的危害程度最大，因而在设计、制造和使用方面对其要求最高。（）6气密性试验应在液压试验合格前进行。（×）7对夹套式反应釜的夹套进行压力试验时，应先校核夹套试验压力下内筒与下封头的稳定性。 （）8对于压力容器来说，从安全的角度考虑，必须进行液压试验、气压试验和气密性试验。（×）9假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。（×）10带传动可以缓冲冲击和吸收振动，同时可以起到过载保护的作用。（）四、分析、计算题（共60分）1一种车载式起重机，车重G1= 26 kN，

6、起重机伸臂重G2 = 4.5 kN，起重机的旋转与固定部分共重G3 = 31 kN。尺寸如图所示。设伸臂在起重机对称面内，且放在图示位置，试求车子不致翻倒的最大起吊重量Gmax。（7分）解：（1）取汽车受力分析如图。（2）列平衡方程 (2分) (1分)即：（1分）（3）联立求解（1分）（4）不翻倒的条件是：FA0，所以由上式可得（1分）故最大起吊重量为Gmax= 7.5kN（1分）2变截面直杆受力如图，已知A1=500mm2,A2=300mm2,l=0.1m,E=200GPa,试计算杆件变形。（8分） 解：（1）画轴力图（2分）求各段轴力FAB=-35kN （1分）FBC=27kN （1分）F

7、CD=27kN （1分）（2）计算变形 （1分） （1分） （1分）3图示传动轴，n=300r/min，输入力矩MC=955 N·m，输出MA=159.2 N·m，MB=318.3 N·m，MD=477.5N·m，已知G=80GPa t=40MPa，q=1°/m，试按强度和刚度准则设计轴的直径。（10分）解：（1）求各段轴上的扭矩（扭矩图中体现扭矩大小可给分）AB段：T1= -MA =-159.2N·m（1分）BC段：T2= -MA- MB=-477.5N·m（1分）CD段：T2= MD=477.5N·m（1分）（

8、2）画轴的扭矩图（1分）（3）按强度设计轴径d由强度准则 （2分）（1分）（4）按刚度设计轴径d由刚度准则 （1分）（1分）所以，轴取公称直径d=45mm。（1分）4图示外伸梁，F=500N，l=1m,材料s=100MPa 。若梁采用矩形截面，截面尺寸b×h=20×40mm2, 请讨论将梁竖放好还是平放好？试分别校核梁的强度。（9分）解：（1）画梁的弯矩图求最大弯矩。（3分）（2）校核强度截面竖放时：（2分） 强度满足。（1分）截面平放时：（2分）强度不满足。（1分）5图示水平直角折杆，横截面直径，铅直均布载荷，。试用第三强度理论校核其强度。（10分）解：危险截面在固定端A

9、处（2分）（2分，写出具体步骤，画弯矩图酌情给分），（2分，写出具体步骤，画扭矩图酌情给分）则（3分）满足强度条件。（1分）6有一库存很久的氧气瓶，其材质为Q345R，圆筒体外径为Do=219mm，系无缝钢管收口而成，实测其最小壁厚为6.5mm，已知材料许用应力162.5MPa，厚度附加量为1mm，设计温度为常温。今欲充15MPa的压力使用，问强度是否够？如果强度不够，该氧气瓶的最大允许工作压力是多少？（取C2=1mm）投入使用前需进行压力试验，压力试验的目的是什么，如何判断压力试验是否合格？（16分）解：（1）确定参数（4分）=15Mpa，=219mm， =6.5mm， =162.5Mpa， C =1(mm)=1(无缝钢管)， =6.5-1=5.5mm （2）强度校核=（2分）=291.1Mpa（1分）可见，所以该氧气瓶用于15MPa的压力下强度不够,不安全，须