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化工设备机械基础试题库
一、填空
力学基础部分
1.在外力的作用下,杆件可产生变形的基本形式为轴向拉、压、剪切、扭转、弯
曲。
2.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
线相距很近、受弯横向外力作用线相距很远。
3.从工程意义上讲,材料的破坏可分为二类,一类是脆性断裂破坏,应采用第一或
二强度理论解释其破坏原因;另一类是屈服流动破坏,应采用第三或四强度理论
解释其破坏原因。
4.碳钢和铸铁都是铁塑性材料;而铸铁是典型的脆性材料。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
5.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热脆,磷使钢材发生冷脆。
6.碳钢和铸铁中的主要化学元素除铁外还有碳2.11%时为碳钢;如果组成的
合金中碳含量大于2.11%时为铸铁。,如果组成的合金中碳含量小于
7.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
造容器用低碳钢,而制造机器零件用中碳钢。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。
8.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,二者经向应力相同,而周向(环向)2倍。应力不同,圆筒形容器是球形容
器
9.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增大,
锥顶处应力为零,最大应力位于锥底处。
10.标准椭圆形封头的长、短半轴之比等于2,这种封头的最大拉应力位于椭圆
壳体的顶点处,最大压应力位于壳体的赤道。
11.标准椭圆形封头最大拉应力位于椭圆壳体的顶点处,位于壳体的赤道出现经
向的最大压应力,其绝对值与最大拉应力值相等。
12.边缘应力的两个基本特征是局部性,自限性。
13.圆锥壳与圆柱壳的连接点A处圆锥壳的第一主曲率半径为_______,第二主曲
率半径为________。
锥顶处B点的第一主曲率半径为__________,第二主曲率半径为_________。
15.我国钢制压力容器常规设计所遵循的国家标准的名称是《钢制压力容器》,
标准号是GB150-1998。
16.对于用钢板卷焊的压力容器筒体,用它的内径作为其公称直径,如果压力容器
筒体是用无缝钢管直接截取的,规定用钢管的外径作为其公称直径。
17.钢板卷制的容器的公称直径是其内径,钢管制作的容器的公称直径是其外径;
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。
18.壳体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3mm;对于高合金钢制压力容器不小于2mm。
19.金属材料的腐蚀按破坏的形式分为均匀腐蚀与非均匀腐蚀,其中均匀腐蚀在
容器设计阶段考虑腐蚀裕量即可保证容器强度。
20.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Pc≥P≥Pk≥Pw。
21.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[P]≥P≥Pk≥Pw。
22.压力容器的主要受压元件有压力容器筒体、封头(端盖)、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。(选5个)
23.进行压力容器零部件的机械设计应满足强度、刚度、稳定性、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。(选5个)
24.钢制圆筒形容器Di=2000mm,内压P=0.2Mpa,材料[σ]t=113Mpa,φ=1,则容器
的最小壁厚δmi应为3mm。
25.图纸标注的容器壳体壁厚指的是名义厚度δn,可以用来承受介质压力的厚度
是有效厚度δe。
标准零部件选用
26.压力容器用法兰有甲型平焊、乙型平焊、长颈对焊三种结构型式。
27.压力容器开孔补强结构主要有补强圈补强、厚壁管补强、整锻件补强三种。
28.中低压法兰密封面形式常用的有平面型、凹凸型、榫槽型三种。
≤P10Mpa。
二、回答下列问题
1.加强圈和补强圈的作用有什么不同?
强圈用来缩短外压容器的计算长度,提高外压容器的抗失稳能力,而补强圈用
来
进行开孔扑强,降低开孔接管处的应力集中系数。
δe≥0.15%Di,为什么?
标准椭圆形封头在承受内压时,在赤道处产生环向压缩薄膜应力,如封头的厚度
过薄,封头在赤道处可能被压出褶皱,发生失稳。为避免失
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