过程设备设计知到智慧树章节测试课后答案2024年秋兰州理工大学

过程设备设计知到智慧树章节测试课后答案2024年秋兰州理工大学第一章单元测试

工程上，为了便于对压力容器的设计、制造、检验检测进行有效管理，通常需要对压力容器进行分类，其分类方式一般包括。（）

A:按容器在生产过程中的作用原理来分类

B:按容器的压力、压力与容器的乘积以及介质危害程度的综合分类

C:按容器的安装方式来分类

D:按容器的承压方式及压力等级分类

答案:按容器在生产过程中的作用原理来分类

；按容器的压力、压力与容器的乘积以及介质危害程度的综合分类

；按容器的安装方式来分类

；按容器的承压方式及压力等级分类

Q345R钢材属于。（）

A:碳素钢

B:低合金钢

C:高合金钢

D:优质碳素钢

答案:低合金钢

TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》对固定式压力容器从材料、设计、制造、安装、改造、修理、监督检验、使用管理、在用检验等环节提出了基本的安全要求，但它仅适用于同时具备哪些条件的固定式压力容器。（）

A:容积V≥0.03m3并且内直径（非圆形截面指其最大尺寸）≥150mm

B:工作压力≥0.1MPa（不含液体静压力）

C:盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度≥标准沸点的液体

D:工作温度≥20°C（常温条件）

答案:容积V≥0.03m3并且内直径（非圆形截面指其最大尺寸）≥150mm

；工作压力≥0.1MPa（不含液体静压力）

；盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度≥标准沸点的液体

一台完整的过程设备通常是由一个受压外壳及满足工艺要求的内件组成，下列说法正确的是。（）

A:搅拌设备是由受压容器加上相应的搅拌机构组成；

B:塔设备是由塔体及相应的塔内件组成；

C:换热容器是由受压容器加上换热元件及相应部件组成；

D:储运设备一般是由受压容器构成，有时有必要的附件；

答案:搅拌设备是由受压容器加上相应的搅拌机构组成；

；塔设备是由塔体及相应的塔内件组成；

；换热容器是由受压容器加上换热元件及相应部件组成；

；储运设备一般是由受压容器构成，有时有必要的附件；

下列指标中，不属于金属材料力学性能。（）

A:耐磨性

B:塑性

C:强度

D:韧性

答案:耐磨性

第二章单元测试

压力容器设计中需要考虑的载荷包括。（）

A:地震载荷

B:风载荷

C:压力载荷

D:支座反力

答案:地震载荷

；风载荷

；压力载荷

；支座反力

一壳体成为回转薄壳的轴对称问题的条件是。（）

A:气体所受载荷必须是轴对称载荷；

B:壳体必须是轴对称回转薄壳；

C:壳体的约束条件必须是轴对称的；

D:在一定的条件下，仅考虑壳体所受的薄膜内力的作用，不考虑弯曲内力的作用

答案:气体所受载荷必须是轴对称载荷；

；壳体必须是轴对称回转薄壳；

；壳体的约束条件必须是轴对称的；

；在一定的条件下，仅考虑壳体所受的薄膜内力的作用，不考虑弯曲内力的作用

平板应力分析的小挠度理论是建立在克希霍夫（Kirchhoff）假设的基础上，该假设包括以下几个方面的内容。（）

A:中性面假设

B:直法线假设。

C:小变形假设

D:互不挤压假设

答案:中性面假设

；直法线假设。

；互不挤压假设

常规设计又称“按规则设计”，它的主要设计思想内容包括。（）

A:采用材料力学及板壳理论求解受压元件应力，按最大拉应力准则来推导受载元件的强度尺寸计算公式

B:根据应力对容器强度失效所起作用的大小进行应力分类

C:在强度校核时，将受压元件的应力强度限制在材料的许用应力以内；对于可能导致失稳的元件，根据计算出的临界压力并引入稳定系数，限制在材料许用外压力以内

D:对于边缘应力，采用分析设计标准中的有关规定和思想，确定结构的某些相关尺寸范围，或由经验引入各种系数

答案:采用材料力学及板壳理论求解受压元件应力，按最大拉应力准则来推导受载元件的强度尺寸计算公式

；在强度校核时，将受压元件的应力强度限制在材料的许用应力以内；对于可能导致失稳的元件，根据计算出的临界压力并引入稳定系数，限制在材料许用外压力以内

；对于边缘应力，采用分析设计标准中的有关规定和思想，确定结构的某些相关尺寸范围，或由经验引入各种系数

法兰标准中，选择法兰时须考虑的主要因素包括。（）

A:材料

B:结构类型

C:公称直径

D:公称压力

答案:材料

；结构类型

；公称直径

；公称压力

第三章单元测试

由于压力容器的结构等原因，局部应力及应力集中现象不可避免。工程上除了尽可能准确估算其应力值外，还须采取必要的措施以尽可能降低存在的局部应力。在容器设计中，以下那种措施可用于降低局部应力。（）

A:在局部载荷作用的区域，尽量进行局部区域的补强处理，以降低其局部应力

B:通过设置波纹管膨胀节等热补偿装置，释放容器支座与接管处的约束，减小附件对容器壳体作用的载荷，以降低局部应力

C:采用单面削薄或双面削薄的方法，设法减小容器两连接件的刚度差，减小不连续效应的作用

D:在结构不连续处尽量采用圆弧过渡或变径段过渡，尽量降低不连续效应

答案:在局部载荷作用的区域，尽量进行局部区域的补强处理，以降低其局部应力

；通过设置波纹管膨胀节等热补偿装置，释放容器支座与接管处的约束，减小附件对容器壳体作用的载荷，以降低局部应力

；采用单面削薄或双面削薄的方法，设法减小容器两连接件的刚度差，减小不连续效应的作用

；在结构不连续处尽量采用圆弧过渡或变径段过渡，尽量降低不连续效应

在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，从力学角度分析应使椭圆的长轴与筒体轴线。（）

A:重合

B:垂直

C:平行

D:相交

答案:垂直

在GB/T150中规定，同时满足下列哪些要求时，可以不另行补强。（）

A:两相邻开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）不小于两孔直径之和；对于3个及以上的相邻开孔，任意两孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的2.5倍

B:接管外径≤89mm，且接管壁厚满足GB/T150中相关要求

C:B类焊接接头上；当材料Rm≥540MPa时，宜采用全焊透结构

D:开孔不得位于E:设计压力≤2.5MPa

答案:两相邻开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）不小于两孔直径之和；对于3个及以上的相邻开孔，任意两孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的2.5倍

；接管外径≤89mm，且接管壁厚满足GB/T150中相关要求

；开孔不得位于；设计压力≤2.5MPa

卧式容器采用双鞍座，而非多支座结构最主要的原因是。（）

A:上面都是

B:多支座结构支撑的稳定性好，但经济性欠佳

C:多支座结构复杂，制造困难

D:多支座结构难于保证各支座受力均匀

答案:多支座结构难于保证各支座受力均匀

第四章单元测试

外压容器失稳时的波数取决于。（）

A:端部约束条件

B:约束间的距离

C:设计压力

D:设计温度

答案:端部约束条件

；约束间的距离

关于外压薄壁圆筒的稳定性计算，以下陈述正确的是。（）

A:受均布侧向外压短圆筒的临界压力—拉姆公式仅适用于弹性失稳

B:在工程中，是在采用小挠度理论分析基础上，引入稳定性安全系数m，以限定外压壳体安全运行的载荷

C:受均布侧向外压长圆筒的临界压力与圆筒长度有关

D:长圆筒弹性失稳分析是按照理想圆柱壳线性小挠度理论进行的，而壳体失稳的本质是几何非线性的问题

答案:受均布侧向外压短圆筒的临界压力—拉姆公式仅适用于弹性失稳

；在工程中，是在采用小挠度理论分析基础上，引入稳定性安全系数m，以限定外压壳体安全运行的载荷

；长圆筒弹性失稳分析是按照理想圆柱壳线性小挠度理论进行的，而壳体失稳的本质是几何非线性的问题

外压筒体计算长度L等于筒体外部或内部两相邻刚性构件之间的最大距离。对于凸形端盖，计算长度L＝。（）

A:圆筒长＋封头直边段＋1/3端盖深度；

B:圆筒长＋1/3端盖深度；

C:圆筒长＋封头直边段＋1/2端盖深度。

D:圆筒长＋1/2端盖深度；

答案:圆筒长＋封头直边段＋1/3端盖深度；

带夹套的压力容器，最可能发生失效的状况为。（）

A:内筒承受压力，而夹套已经升压；

B:内筒已经泄压，而夹套没有压力；

C:内筒突然泄压，而夹套仍有压力；

D:内筒承受压力，而夹套尚未升压；。

答案:内筒突然泄压，而夹套仍有压力；

外压锥壳的失稳类似于。（）

A:等效球壳

B:等效圆柱壳

C:等效平板

D:等效椭球壳

答案:等效圆柱壳

第五章单元测试

高压容器的结构特点有。（）

A:结构细长

B:密封结构特殊多样

C:采用平盖或球形封头

D:高压筒身限制开孔

答案:结构细长

；密封结构特殊多样

；采用平盖或球形封头

；高压筒身限制开孔

高压容器筒体的结构可分为整体单层式和组合式两种，其中整体单层式又可分为几种。（）

A:整体锻造式

B:单层卷焊式

C:无缝钢管式

D:单层瓦片

答案:整体锻造式

；单层卷焊式

；无缝钢管式

；单层瓦片

关于厚壁圆筒的热应力，下面描述正确的是。（）

A:热应力的大小仅与内外壁的温度差有关，而与筒体的径比K值（或筒体的厚度）无关

B:热应力是由于在筒壁中存在的温度差引起的变形（自由膨胀或收缩）受到约束而在弹性体内所产生的自平衡应力

C:热应力沿筒体壁厚方向是变化的，其在筒壁上的分布与筒体的加热方式（内部加热还是外部加热）密切相关；内部加热时产生的热应力可显著改善受内压作用时筒体的筒壁应力分布

D:热应力具有明显的自限性。因此，对于塑性材料制容器，热应力不会导致容器的断裂，但可能导致容器发生疲劳失效或塑性变形累积

答案:热应力是由于在筒壁中存在的温度差引起的变形（自由膨胀或收缩）受到约束而在弹性体内所产生的自平衡应力

；热应力沿筒体壁厚方向是变化的，其在筒壁上的分布与筒体的加热方式（内部加热还是外部加热）密切相关；内部加热时产生的热应力可显著改善受内压作用时筒体的筒壁应力分布

；热应力具有明显的自限性。因此，对于塑性材料制容器，热应力不会导致容器的断裂，但可能导致容器发生疲劳失效或塑性变形累积

关于内压厚壁圆筒的屈服压力和爆破压力，下面描述正确的是。（）

A:初始屈服压力为圆筒内表面开始屈服时对应的压力，表明圆筒开始进入弹塑性应力状态

B:全屈服压力是指筒壁达到整体屈服状态时所承受的压力；因此，不管圆筒材料是实际材料（具有硬化效应）还是理想弹塑性材料，都存在一个对应的全屈服压力

C:爆破压力是圆筒经过鼓胀变形后发生爆破时的压力；通常，圆筒的塑性垮塌压力要大于爆破压力，但工程上往往把塑性垮塌压力视为爆破压力

D:塑性垮塌压力是圆筒所能承受的最大压力，它是圆筒进入弹塑性变形阶段材料强化效应与变形减薄效应共同作用的结果

答案:初始屈服压力为圆筒内表面开始屈服时对应的压力，表明圆筒开始进入弹塑性应力状态

；爆破压力是圆筒经过鼓胀变形后发生爆破时的压力；通常，圆筒的塑性垮塌压力要大于爆破压力，但工程上往往把塑性垮塌压力视为爆破压力

；塑性垮塌压力是圆筒所能承受的最大压力，它是圆筒进入弹塑性变形阶段材料强化效应与变形减薄效应共同作用的结果

高压容器密封结构形式的特点是。（）

A:尽可能利用介质压力达到自紧密封

B:采用宽面密封，增大密封面积，提高密封效果

C:一般采用金属垫圈，增大密封比压

D:采用窄面密封，提高密封比压，减少密封预紧力

答案:尽可能利用介质压力达到自紧密封

；一般采用金属垫圈，增大密封比压

；采用窄面密封，提高密封比压，减少密封预紧力

第六章单元测试

在我国分析设计标准JB4732中，设计应力强度的设计系数取为。（）

A:ny=nyt≥1.5；nb≥2.4

B:ny=nyt≥2.7；nb≥1.6

C:ny=nyt≥1.6；nb≥2.7

D:ny=nyt≥2.4；nb≥1.5

答案:ny=nyt≥1.5；nb≥2.4

一般认为在什么情况下，可考虑采用分析设计标准。（）

A:压力高，直径大的容器

B:结构特殊的容器

C:受疲劳载荷作用的容器

D:结构复杂的容器