化工设备机械复习资料

共6页第6页化工设备机械基础复习题一、填空力学基础部分二力平衡的充要条件为、、。在外力的作用下,杆件可产生变形的基本形式为、、、。在外力的作用下，拉压杆产生的变形有可恢复的与不可恢复的两种。内力是伴随着变形产生的，它起的作用是抵抗外力对构件的破坏，它的大小是采用，根据确定，它的正负是根据确定的。就所受外力而言,受剪切直杆与受弯的梁二者之间的区别是受剪横向外力作用线相距很、受弯横向外力作用线相距很。从工程意义上讲,材料的破坏可分为二类,一类是破坏,应采用第一或二强度理论解释其破坏原因；另一类是破坏,应采用第三或四强度理论解释其破坏原因。拉伸变形是两相邻横截面之间距离的，剪切变形时，两相邻横截面间的距离改变，但发生相互。对不同材料，材料的弹性模量越大．使它产生一定量的弹性变形的应力也越。对同一种材料，弹性模数E随温度的升高而。金属材料的强度主要有包括：、、、、等指标。反映材料塑性好坏的指标是、和。对于铁碳合金，其屈服点随着温度的升高而。化工设备常用材料及防腐13.碳钢和铸铁都是铁和碳组成的合金,但是它们却有非常明显的性能差别,低碳钢是典型的；而铸铁是典型的。14.碳钢和铸铁都是铁和碳组成的合金。一般来说,对钢材性能有害的元素是硫和磷,其有害作用主要表现在硫使钢材发生,磷使钢材发生。15.碳钢和铸铁中的主要化学元素，除铁外还有碳；如果组成的合金中碳含量大于2.11%时为。如果组成的合金中碳含量小于2.11%时为。16.就钢材的含碳量而言,制造压力容器用钢与制造机器零件用钢的主要区别是制造容器用,而制造机器零件用。其主要原因是低碳钢有良好的塑性与焊接性能,中碳钢可以通过调质提高其综合机械性能。17.按材料成分划分，Q235-A属于，16MnR属于。18.高温条件下使用金属材料应注意问题，低温条件下选材要注意使材料的工作温度不得低于材料的。19.金属材料的腐蚀按破坏的形式分为与,其中在容器设计阶段考虑腐蚀裕量即可保证容器强度。20.金属设备的防腐措施可以有、、等方法薄膜理论21.内压薄壁容器的应力分析一般采用薄膜应力理论，该理论假定考虑的应力状况只有应力，没有应力，是一种两向应力状态。22.从应力角度看,等壁厚、内径和内压均相同的球形容器比圆筒形容器具有优越性,二者应力相同,而应力不同,圆筒形容器是球形容器的倍。23.受气体内压的锥形壳体,壳体上的薄膜应力随距锥顶经向距离的增大而,锥顶处应力为,最大应力位于处。24.标准椭圆形封头的长、短半轴之比等于,这种封头的最大拉应力位于椭圆壳体的处,最大压应力位于壳体的。25.边缘应力的两个基本特征是、。压力容器设计26.直径与壁厚分别为D，δ的薄壁圆筒壳，承受均侧向外压p作用时，其环向应力σθ=，经向应力σm=，它们均是应力，且与圆筒的长度L关。27.内压薄壁封头和壳体的强度计算公式是以为基础，采用失效准则，以第强度理论建立强度条件而推导出来的；28.压力容器设计的主要参数有、、、、。29.钢板卷制的容器的公称直径是其,钢管制作的容器的公称直径是其；管子的公称直径既不是管子的内径也不是管子的外径,而是与管子外径相对应的一个数值。30.压力容器元件的金属温度是指该元件的金属的截面温度的值31.焊接接头系数大小主要根据和确定32.壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度,对于碳素钢、、低合金钢制压力容器,不小于；对于高合金钢制压力容器不小于。33.计算压力Pc,设计压力P,最大工作压力Pw与安全阀的起跳压力Pk,四者之间的关系应该是。34.设计压力P,最大工作压力Pw,安全阀的起跳压力Pk与允许最大工作压力[P],四者之间的关系应是。35.图纸标注的容器壳体壁厚指的是厚度,可以用来承受介质压力的厚度是厚度。36.碟形封头可以有三部分构成，这三部分是：部分、部分和部分。37.压力容器的主要受压元件有压力容器、人孔法兰、人孔接管、开孔补强圈、设备法兰、换热器的管板和换热管、膨胀节、M36以上的设备主螺栓、公称直径大于250mm的接管及管法兰等。38.进行压力容器零部件的机械设计应满足、、、耐久性、气密性、节约材料和便于制造、运输、安装、操作及维修均应方便等要求。39.受外压的长园筒,侧向失稳时波形数n=;短园筒侧向失稳时波形数为n≥的整数.40.外压容器的失稳按受力方向分为失稳、失稳两种41.影响临界压力的因素有的影响、的影响、的影响三方面；42.按照破坏情况，外压圆筒形壳体可以有圆筒、圆筒、和圆筒三种。43.对于外压长圆筒和短圆筒而言，设计过程中除了需要进行强度计算外，尤其需要进行校核。44.外压圆筒的加强圈，其作用是、。45.一台外压容器直径1200mm，圆筒壳长2000mm,两端为半球形封头，其外压计算长度为。46.一个薄壁外压圆筒，按我国容器设计规定进行校核，得知其允许工作外压为2MPa，则该容器的临界压力为。标准零部件选用47.法兰联接结构，一般是由、和三部分组成。48.在法兰密封所需要的预紧力一定时，采取适当螺栓直径和螺栓个数的办法，对密封是有利的。49.压力容器用法兰有、、三种结构型式。50.压力容器开孔补强结构主要有补强、补强、补强三种。51.中低压法兰密封面形式常用的有型、型、型三种。52.计算法兰厚度、确定法兰的公称压力级别时是以材料在温度下的力学性能为基准制定的53.法兰连接密封口泄漏的两种途径，一是渗漏，二是泄漏。54.卧式容器的支座有三种：、和。55.卧式容器双鞍座的设计中，容器的计算长度等于（筒体）长度加上两端凸形封头曲面深度的。56.配有双按时制作的卧室容器，其筒体的危险截面可能出现在处和处。57.采用双鞍座时，为了充分利用封头对筒体临近部分的加强作用，应尽可能将支座设计的靠近封头，即A≤D0,且A不大于L。58.现行标准中规定的圆形人孔公称直径有DNmm,DNmm,DNmm,DNmm等四种。59.现行标准中规定，椭圆形人孔的尺寸为mm与mm。60.现行标准中规定的标准手孔的公称直径有DN和DN两种。压力容器的相关标准：61.我国钢制压力容器常规设计所遵循的国家标准是，是我国压力容器标准体系中的标准62.中压容器的压力范围是。二、判断正误并说明理由1．刚体受同一平面内且不平行的三个力作用而平衡时，此三力的作用线必汇交于一点。2．作用在一个刚体上的外力，不论是多少个都能用一个力或一个力偶等效代替。3．虎克定律的应用范围是材料的变形必须在弹性范围内。4．安全系数是一个不断发展的数据，随科学技术发展的趋势，安全系数逐渐变小。5．反映材料抵抗弹性变形能力强弱的指标是弹性模量E和剪切弹性模量G。6．在钢号表示方法中，含碳量以平均含量的万分之几表示。7．按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力是沿壳体法线方向均匀分布的。8．边缘应力具有自限性和局限性。9．凡薄壁壳体，只要其几何形状和所受载荷对称于旋转轴，则壳体上任何一点用薄膜理论应力公式求解的应力都是真实的。10．依据弹性失效理论,容器上一处的最大应力达到材料在设计温度下的屈服点σs(t)时,即宣告该容器已经“失效”。11．厚度为60mm和6mm的16MnR热轧钢板,其屈服点是不同的,且60mm厚钢板的σs大于6mm厚钢板的σs.。12．由于材料的强度指标σb和σs(σ0.2)是通过对试件作单向拉伸试验而侧得,对于二向或三向应力状态,在建立强度条件时,必须借助于强度理论将其转换成相当于单向拉伸应力状态的相当应力。13．因为从受力分析角度来说，半球形封头最好，所以不论在任何情况下，都必须首先考虑采用半球形封头。14．在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。15．由于圆锥形容器锥顶部分应力最小，所以开孔宜在锥顶部分。16．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。17．设计压力为4MPa的容器为高压容器。18．容器的名义厚度与计算厚度的差值是壁厚附加量。19．受内压作用的容器必须按强度计算进行壁厚设计。20．一常压塔最大压应力应发生在安装检修时的设备迎风侧。21．在补强圈上开有一个M10的小螺纹孔。22．压力容器无论制造完毕后或检修完毕后，必须进行压力试验。23．当焊缝系数一定时，探伤比例随焊缝系数的增加而减小。24．容器的强度反映了外压容器抵抗失稳的能力。25．压力容器的设计寿命是从腐蚀裕量中体现出来26．当材质与压力一定时，壁厚大的容器的应力总是比壁厚小的容器应力小。27．从管理角度出发，低压容器一定是一类容器。28．内、外压容器的壁厚设计均是按强度设计方法进行设计。29．以无缝钢管制成的压力容器其公称直径为钢管的内径。30．法兰联结结构中，垫片是一个不可缺少的元件之一。31．对碳钢,6MnR,15MnNbR和正火的15MnVR钢板制容器,液压试验时,液体温度不得低于5℃,其他低合金钢制容器(不包括低温容器),液压试验时,液体温度不得低于15℃.。32．当焊接接头结构形式一定时,焊接接头系数随着监测比率的增加而减小.33．18MnMoNbR钢板的屈服点比Q235-AR钢板的屈服点高108%，因此，用18MnMoNbR钢板制造的外压容器，要比用Q235-AR钢板制造的同一设计条件下的外压容器节省许多钢材。34．设计某一钢制外压短圆筒时，发现采用20g钢板算得的临界压力比设计要求低10%，后改用屈服点比20g高35%的16MnR钢板，即可满足设计要求。35．外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。36．下列直立薄壁容器，受均匀气体内压力作用，哪些能用薄膜理论求解壁内应力？哪些不能？（1） 横截面为正六角形的柱壳。（2） 横截面为圆的轴对称柱壳。（3） 横截面为椭圆的柱壳。（4） 横截面为圆的椭球壳。（5） 横截面为半圆的柱壳。（6） 横截面为圆的锥形壳。37．薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径，则该点的两向应力。38． 因为内压薄壁圆筒的两向应力与壁厚成反比，当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容器，壁内的应力总是小于壁厚小的容器。39． 卧式圆筒形容器，其内介质压力，只充满液体，因为圆筒内液体静载荷不是沿轴线对称分布的，所以不能用薄膜理论应力公式求解。40．材料的冲击韧度值越高，则其塑性指标也高，反之，当材料的高，则值也一定高。41．图纸标注的容器壳体厚度指的是名义厚度δn,即可以作为依靠来承受介质压力的厚度。42．对同一公称直径和公称压力的标准法兰,材料不同,法兰的尺寸也不同,但法兰实际承压能力不变。在中低压容器设计中,由于半球形封头受力情况好,因此常常作为最佳的凸形封头被选用。43．因为封头的尺寸不能太多,压力容器筒体的直径必须按一定的公称直径系列来选取,而不是单纯按化工工艺要求来确定。44．法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义。45．金属垫片材料一般并不要求强度高，为要求其软韧，金属垫片主要用于中高温和中高压的法兰联接密封。46．法兰连接中，预紧密封比压大，则工作时可有较大的工作密封比压，有利于保证密封。所以预密封比压越大越好。47．正压操作的盛装气体（在设计温度下不冷凝）的圆筒形处贮罐，采用双鞍式支座支承时，可以不必验算其轴向的拉应力。48．图纸标注的容器壳体厚度指的是名义厚度δn,即可以作为依靠来承受介质压力的厚度。49．对同一公称直径和公称压力的标准法兰,材料不同,法兰的尺寸也不同,但法兰实际承压能力不变。50．因为封头的尺寸不能太多,压力容器筒体的直径必须按一定的公称直径系列来选取,而不是单纯按化工工艺要求来确定。三、选择填空1.平面一般力系简化结果可能是（）。①合力不为零,合力偶矩为零。②合力为零,合力偶矩不为零。③合力为零,合力偶矩也为零。④合力不为零,合力偶矩也不为零。2.通过金属材料简单拉伸试验可得到材料的机械性能指标有（）。①E②Ψ③δ④σs⑤σb⑥Ak3.可用于制造压力容器的下列钢号的板材有（）。①0Cr18Ni9Ti②20R③Q235-B④45⑤16MnR4.承受气体内压的标准椭圆形封头的最大应力发生在（）。①顶点②赤道③中部④不确定5.压力容器的设计温度是指（）。①介质温度②环境温度③壁温6.提高外压容器的抗失稳能力的途径有（）。①选用高强度的钢材②增加容器的相对壁厚③配制加强圈7.管法兰的公称直径指的是（）。①管子的内径②管子的外径③管子的中径④管子的公称直径8.容器在正常操作情况下的最大工作压力是指（）。①容器顶部可能出现的最高工作压力②容器底部的压力加上液柱静压③容器底部可能出现的最大工作压力9.为卧式容器配制鞍式支座时,若封头切线与鞍座中心线的距离为A,封头切线之间的距离为L,容器的外径为D0,那么A应满足的条件为（）。①A≤0.2L②A≤0.25L③A≤0.25D0④A≤0.5D010.一台外压容器直径1200mm，圆筒壳长2000mm,两端为半球形封头，其外压计算长度为a．2000mmb．2400mmc．2600