化工设备机械基础试卷附答案

1、题号一二三四总分总分10201060100得分一、填空题 分,共计 1.一阶梯杆 面积为： 面面积共4小题,每空110分如下列图,AB段横截面Ai=l00mm2, BC 段横截 为 A2=180mm2,那么 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 .5.如下列图回转薄壳,中央线为回转轴,A点的第一曲率半径是R+a/sin (或 AK2)SkN小 分1.为直杆受扭转力偶作用,(

2、B ).A . T1 =25 kN m ;C . Ti =35 kN m ;如图 1所示,在截面1-1和2-2处,第二曲率半径是R共计的扭矩ni5kN1一二、选择题题,每题2分,1020T2 =5 kN m ;T2 = 5kN m；B. Ti =25 kN m ; T2 迺 A kN m ;D.= 25kN m ; T2 =5 kN m.2.简支梁受集中力偶 Mo作用,如图2所示.以下结论错误的选项是 C .A.?b =0时,弯矩图为三角形；C.?无论C在何处,最大弯矩必为 Mo；B.?a =0时,弯矩图为三角形；D.无论C在何处,最大弯矩总在 C处.形状有的尺寸25 kN3.截面上题1图_5

3、 kN-m关有关,但与截无关；C.与截面的尺寸和形状无关;4.题2图小内力的大C .A.与截面D.与截面的尺寸无关,但与截面的形状有关.卜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 ).的尺寸和 B .与截面 面的形状A.椭圆形、半球形、碟形、锥形、平盖；C.半球形、碟形、椭圆形、锥形、平盖B.半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖；D.碟形、半球形、椭圆形、锥形、平盖A .D,不能确定D. 2D .裙式支座D.刚性圆筒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 .增大B

4、.减小C.不变7 .工程上把S/Di> A 的圆筒称为厚壁圆筒.A. 0.1B, 0.2C. 1.08 .以下不属于立式容器的支座的是 C .A.腿式支座B.耳式支座C.鞍式支座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10 .为提升外压圆筒承载水平,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.设置增强圈三、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,那么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

5、力情况,对提升梁的弯曲强度影响不大.X4.金属在交变载荷作用下容易发生疲劳现象.5 .?压力容器平安技术监察规程?把压力容器按其破坏时造成的危害程度分为出类,其中出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.X7 .对夹套式反响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,从平安的角度考虑,必须进行液压试验、气压试验和气密性试验.X9 .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,那么在任何大的外压下也不会发 生弹性失稳.x10.带传动可以缓冲冲击和吸收振动,同时可

6、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,起重机伸臂重 G2 = 4.5 kN,起重机的旋转与固定局部共重G3 = 31 kN.尺寸如下列图.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Fy =0, Fa +Fb GG -G2 G3 =0 2 分Mb F =0, 1 分即:-G2.5 m +3 m G2 M2.5 m +G1 2 m -FA1.8 m +2 m =0 1 分3联立求解1“ C-2G1 -2.5G2 -5.5G 1 分 3.84不翻倒的条件是

7、：FA>0,所以由上式可得1G <2G 2.5G2 =7.5 kN 1 分5.5故最大起吊重量为 Gmax= 7.5kN 1分2.变截面直杆受力如图,A1=500mrrT,A2=300mrr,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 =-35kN1 分FBC=27kN 1 分FCD=27kN1 分2计算变形 1= A Ab + ABc + A Cd1分F AB lEAiFbc lEAi.Fcd lEA21分_2_102 64T3200 1032= 3.2 10 一 mm =0.032mm1分nilJ-477.5 kN'm3.图示

8、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- mMD=477.5N 3G=80GPa q=40MPa, ?=1 ?m,试按强度和刚度准那么设计轴的直径.10分解：1求各段轴上的扭矩扭矩图中表达扭矩大小可给分AB 段：T1= -Ma =- 159.2N m 1 分BC段：T2= -M a- MB=- 477.5N m 1 分CD段：T2= Md=477.5N m 1 分2画轴的扭矩图1分3按强度设计轴径 d由强度准那么2分475 103 .39.1mmd .Tmax_ 30.2 J-0.2 401分4按刚度设计轴径d

9、T180由刚度准那么0max =一吧 -80 <61分G 0.1d4d _4Tmax 180G 0.俨?.0,力4477.5 103 180一 80 103 0.1： ：1 10s二 43mm1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7=100MPa讨论将梁竖放好还是平放好试分别校核梁的强度.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：截面尺寸 bXh=20X40mrl请maxMmax Fl 一,2 一Wz bh /62分仃3 严强度满足.1分截面平放时：假设梁采用矩形截面, 9分_M maxmaxWzFl2 _bh /636 5

10、00 10187.5MPa40 M2022 分仃3 ?仃强度不满足.1分5 .图示水平直角折杆,横截面直径d = 6 cm ,铅直均布载荷q = 0.8 kN/m ,仃=80 MPa .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处2分M =1.6 kN m 2分,写出具体步骤,画弯矩图酌情给分T =0.4 kN m , 2分,写出具体步骤,画扭矩图酌情给分那么二r3I 322-=77.8 MPa <<t 3分W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,材料许用

11、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,16 分解：1确定参数4分如何判断压力试验是否合格?P - =15Mpa , D0 =219mm , n =6.5mm =162.5Mpa ,C =1mm4=1无缝钢管,5e = 6n -C =6.5-1=5.5mm2强度校核at=PcDo-5e 小2 分t 15 219-5.5= =291.1Mpa 1 分2 5.5可见仃t =291.1MPa .y=162.5MPa ,所以该氧气瓶用于15MP