华东理工大学过程设备机械基础期末复习题及参考答案

第1页，共4页（过程设备机械基础）过程设备机械基础_202301_模拟卷1_答案注：找到所考试题直接看该试题所有题目和答案即可。查找按键：Ctrl+F超越高度判断题1.大小相等的两个力偶为等效力偶。（×）2.受二力而平衡的构件为二力杆。（√）3.电阻丝通电加热，久而久之表面会出现锈蚀的情况，这就是化学腐蚀。（√）4.压力容器的公称直径指的是容器的外径。（×）5.按照《压力容器安全监察规程》，容器分为一、二、三类容器，其中一类容器最危险。（×）6.如果梁的某一段上没有载荷作用，那么这段梁为纯弯曲梁。（×）7.容器制造完成后，要进行一系列安全试验，包括水压，气压试验和气密性试验等。（×）8.不锈钢容易发生晶间腐蚀的原因是因为其含有Mn元素。（×）9.受均布载荷的简支梁，其端部的挠度为零，转角不为零。（√）10.压杆在轴向压力的作用下，可能出现失稳。细长压杆失稳时的临界载荷与压杆的长度和横截面特征有关，与材料无关。（×）二、选择题（B）1.对压杆进行稳定计算时，若满足条件：λs<λ<λp，杆件所能承受的临界压应力可以通过方法计算。a）欧拉公式b）经验公式c）材料屈服极限d）材料抗拉强度（B）2.下列几种法兰中，刚性最好的是。a）平焊法兰b）对焊法兰c）活套法兰d）螺纹法兰（A）3.某弹性圆棒的弹性模量E=200GPa，当其横截面上正应力=200MPa时，该圆棒的轴向线应变为：。a）0.001；b）0.1；c）0.01；d）10%（B）4.对于薄壁圆筒容器，其应力的特点是。a）周向应力与轴向应力相等b）周向应力是轴向应力2倍c）轴向压力是周向应力的2倍d)轴向压力与周向压力都为零（C）5.某钢材材料的牌号为20，根据该材料的名义含碳量可以知道这种钢属于。a）高碳钢b）中碳钢c)低碳钢d)不能确定（C）6.有一球形内压压力容器，所承受内压为50MP，该容器属于。a）低压容器b）中压容器c）高压容器d)超高压容器（C）7.下列几个选项中，不属于应力腐蚀的必要条件的是。a)敏感的金属材料b)特定的腐蚀介质c)足够高的环境温度d)足够大的拉伸应力（A）8.关于柔性约束，下列说法正确的是。a）只能承受拉力，不能承受压力和抗拒弯b）只能承受拉力和压力，不能抗拒弯c）能限制物体沿柔体伸长或缩短方向的运动d）约束力的作用线方向可以是任意方向（A）9.甲、乙两等截面直杆，几何尺寸相同，轴向拉力F相同，材料不同，它们的应力和变形有四种可能，正确的是.应力σ相同，变形ΔL不同b)应力σ不同，变形ΔL相同应力σ和变形ΔL都相同d)应力σ和变形ΔL都不相同（B）10.不锈钢00Cr18Ni9的含C量和含Ni量分别是.a)C%0.08%，9%b)C%0.03%，9%c)C%0.03%，0.9%d)C%≥0.12%，0.9%（D）11.下列等截面直杆中，在受到轴向压力时，欧拉公式适用的杆件是。a)小柔度杆b)中长杆c)短粗杆d)细长杆（A）12.在材料力学中，构件的刚度指的是______。a）构件抵抗变形的能力b）构件保持原有平衡状态的能力c）构件抵抗破坏的能力d）构件抵抗失稳的能力（D）13.下面压力容器的零部件中，属于安全附件的是a）支座b）封头c）法兰d）爆破片（B）14.碳溶解在铁中形成的固溶体是。a）铁素体b）奥氏体c）渗碳体d）珠光体（B）15.要产生坚硬马氏体组织，可采取热处理工艺。a)正火b)淬火c)回火d)退火（D）16.如图所示的铆接结构，连接板厚度为，铆钉直径为。则铆钉切应力及最大挤压应力分别为。a)；b)；c)；d)。（A）17.均匀性假设认为物体内任何部分，其都相同。a)力学性质b)变形c)位移d)外力（D）18.等直传动轴如图所示，轮B和轮D为主动轮，轮A，轮C和轮E为从动轮。若主动轮B和D上的输入功率相等，从动轮A,C和E上的输出功率也相等，如只考虑扭转变形而不考虑弯曲变形，危险截面的位置正确的答案为。a)仅区间；b)区间；c)区间；d)区间和区间；（C）19.一实心圆轴，两端受扭转力矩作用，若将轴的直径变为原来的3倍，其它条件不变，则轴上最大剪切应力将为原来的。1/3b)3倍c)1/27d)1/9（A）20.图示圆截面悬臂梁，若梁长L变为原来的2倍（其他条件不变），则梁的最大正应力升至原来的倍。a）2b）4c）6d）8

三、简答题1、（5分）分别说明什么是化学腐蚀、电化学腐蚀和应力腐蚀，并对比其产生条件和特性。答：（一）金属在干燥的气体和非电解质溶液中发生化学反应所引起的腐蚀破坏叫化学腐蚀。化学腐蚀过程无电流产生，腐蚀产物存在于金属表面。（二）金属在电解质溶液间产生电化学作用而引起的腐蚀破坏叫电化学腐蚀，电化学腐蚀过程中有电流产生，其产生的条件：a.同一金属上有不同电位的部分存在或是存在电位差的不同金属或合金；b.阴极和阳极互相连接，并处于互相连通的电解质溶液中。（三）应力腐蚀：受一定拉伸应力作用的金属材料在某些特定的介质中，由于腐蚀介质和应力的协同作用而发生的脆性断裂现象(SCC)。其产生的条件是：敏感的金属材料，特定的腐蚀介质，足够大的拉伸应力。2、（5分）绘出低碳钢试件拉伸时的应力-应变曲线，并介绍应力应变曲线的几个阶段及其基本特征？弹性阶段（Ob段）：弹性阶段为变形可恢复阶段，这一段又分为线性段和非线性段，线性段（Oa段）应力和应变程线性关系，满是广义虎克定律，这一段上个点的应力和应变之比是一个常数，就是弹性模量E。ab段是弹性阶段的曲线段。屈服阶段（bc段）：当应力超过b点达到一定数值后，应变就会明显增加，而应力先是下降然后出现微小波动，材料进入区服阶段，点c对应的应力为区服极限。强化阶段（cd段）：试件承载超过区服极限后，材料产生变形硬化，重新具有抵抗变形的能力，这一阶段曲线继续上升，进入强化阶段，强化阶段的最大应力为试样断裂前所能承受的最大应力，称为强度极限。局部变形阶段（de段）：试样达到强度极限后，某一薄弱区域的横截面积会显著减小，出现颈缩现象，材料进入局部变形阶段，试样承载能力迅速下降进而断裂。四、计算题1．（10分）T字形截面铸铁梁的尺寸及载荷如图所示。已知[拉]=30MPa，[压]=60MPa，Iz=7.64e-6m4，h1=52mm。做出梁上的弯矩图并校核梁的强度。解：（1）作弯矩图（2）B截面校核（3）C截面校核因此，该梁安全。2．（10分）一销钉连接如图所示，已知外力F=20kN,被连接的构件A和B的厚度分别为=12mm和1=5mm,销钉直径d=15mm,销钉材料的许用切应力为[]=60MPa,许用挤压应力为[jy]=200MPa.试校核销钉的强度.解：销钉的受力图如图：解：销钉的受力图如图：（1）校核剪切强度

3.（10分）图示阶梯状圆轴，AB段直径d1=120mm，BC段直径d2=100mm。扭转力偶矩MA=22kN•m，MB=36kN•m，MC=14kN•m。材料的许用切应力[]=80MPa，请绘制该阶梯圆轴的扭矩图并校核其强度