1、.化工設備設計基礎綜合練習題第一篇 工程力學基礎第一章 構件的受力分析一 簡答題1什么叫力？力的三要素是什么？2二力平衡條件是什么？什么叫二力桿？3平面一般力系的平衡條件是什么？4什么叫約束反力？5工程中有哪幾種常見的約束型式？二 計算題1如圖所示的簡易起重機橫梁AB的A端以鉸鏈固定，B端有拉桿BC，起重量W=10KN。AB梁重P=4KN。BC桿自重忽略不計，試求載荷W位于圖示位置時BC桿的拉力和鉸鏈A的約束反力。2車刀的A端禁固在刀架上，B端受到切削刀作用，已知Py=18KN，Px=7.2KN，L=60mm，求固定端A的約束反力。第二章 直桿的拉伸與壓縮一 簡答題1什么叫內力？如何求出直桿各

2、截面處的內力？2什么叫強度？直桿拉伸或壓縮時的強度條件是什么？3低碳鋼的拉伸試驗中，從開始加載至斷裂經過哪幾個階段？4鋼材的機械性能主要包含哪些指標？5什么叫應力集中？二 計算題1試求圖示的桿橫截面1-1的內力，已知P1=26KN，P2=14KN，P3=12KN。2一個總重為200N的電動機，采用M8吊環螺釘，螺紋根部的直徑為6.4mm，其材料的許用應力=40MPa。問起吊電動機時，吊環螺釘是否安全？第三章 直梁的彎曲一 簡答題1什么叫梁？2什么叫平面彎曲？3梁中內力有哪些？4剪力和彎矩的正負如何規定？5什么剪力圖和彎矩圖？6梁彎曲時的正應力強度條件是什么？7梁純彎曲時的正應力分布有什么特點？

3、第五章 復雜應力狀態下的強度計算一 簡答題1什么叫應力狀態？2什么叫主應力？什么叫二向應力狀態？3工程設計中有哪幾種常用的強度理論？4什么是第一強度理論？5材料破壞有哪幾種主要形式？第二篇 化工設備常用材料一 簡答題1金屬材料有哪些基本性能？2金屬材料中碳，硫，磷，錳，硅對材料性能各有何影響？3什么叫彈性變形？什么叫塑性變形？4什么叫材料的韌性？什么叫無塑性轉變溫度？5什么叫熱處理？什么叫調質處理？6碳鋼按含碳量如何分類？按冶煉方法如何分類？7碳鋼按質量如何分類？碳鋼的牌號如何規定？8指出Q235B中各符號的含義？指出20R中各符號的含義？9合金鋼按用途如何分類？10合金鋼的牌號如何規定？11

4、指出0Cr18Ni9Ti及16MnR中各符號的含義？第三篇 化工設備設計基礎緒論一 簡答題1什么叫壓力容器？2內壓容器有幾種分類方法？3判斷容器是一類、二類或三類容器的原則是什么？4何謂公稱直徑？管子DN20表示什么意思？5何謂公稱壓力？第八章 內壓薄壁容器的應力理論一 簡答題1什么叫薄壁容器？2什么叫回轉殼體？什么叫經線？什么叫緯線？3什么叫無力矩理論？什么叫薄膜應力？4什么叫邊緣應力？邊緣應力如何產生？邊緣應力有何特點？5什么叫第一曲率半徑？什么叫第二曲率半徑？二 判斷題1下列直立薄壁容器，受均勻氣體內壓力作用。哪些能用薄膜理論求解壁內應力？哪些不能？（1）橫截面為正六角形的柱殼。（2）橫

5、截面為圓的軸對稱柱殼。（3）橫截面為橢圓的柱殼。 （4）橫截面為半圓的柱殼。 （5）橫截面為圓的錐形殼。 2在承受內壓的圓筒形容器上開橢圓孔，應使橢圓的長軸與筒體軸線平行。 3薄壁回轉殼體中任一點，只要該點的兩個曲率半徑R1=R2，則該點的兩向應力相等。4因為內壓薄壁容器圓筒的兩向應力與壁厚成反比，當材質與介質壓力一定時，則壁厚大的容器，壁內的應力總小于壁厚小的容器。5按無力矩理論求得的應力成為薄膜應力，薄膜應力沿壁厚均勻分布的。三 計算題1圓柱薄殼內充滿氣體，已知氣體壓力P=1MPa，圓柱薄殼直徑D=2000mm，圓柱殼壁厚10mm，求圓柱殼上任一點A的薄膜應力？2沿頂部支承的圓筒，直徑為D

6、，壁厚為n，壁厚附加量為c，內充氣壓為P0，液面變為H，液體密度為，求距筒底距離為a的任意一點M的薄膜應力。3某廠生產的鍋爐汽包，其設計壓力為2.5MPa，汽包圓筒的平均直徑為810mm，厚度為16mm，試求汽包圓筒壁內的薄膜應力。第十章 內壓薄壁圓筒和球殼設計一 簡答題1什么叫強度失效準則？2什么叫壓力設計？什么叫計算壓力？3什么叫腐蝕余量？腐蝕余量與哪些參數有關？4為何引入焊縫系數？焊縫系數與哪些參數有關？5內壓薄壁容器設計中，有幾種壁厚名稱？這些壁厚的含義是什么？這些壁厚之間的大小關系如何？6水壓試驗的目的是什么？容器如何進行壓力試驗？7水壓試驗時的環境溫度如何規定？為什么？8如何確定水

7、壓試驗的試驗壓力？對立式容器的臥置做水壓試驗時，其試驗壓力又如何確定？9什么情況下容器必須做氣壓試驗？氣壓試驗壓力如何確定？10水壓試驗的強度校核公式各為什么？二 判斷題1厚度為60mm和6mm的16MnR熱軋鋼板，其屈服點是不同的，且60mm厚鋼板的s大于6mm厚的鋼板的s。2對內壓容器，考慮其剛性需要，要規定其相應的最小厚度。3當焊縫結構形式一定時，焊縫系數隨探傷比率的增加而減少。4由于材料的強度指標是通過對試件作單向拉伸試驗而測得，對于二向或三向應力狀態，在建立強度條件時，必須借助于強度理論將其轉換成相當于單向拉伸應力狀態的相對應力。5標準橢圓形封頭是長軸與短軸之比為2:1，且帶有一段一

8、直邊。三 計算題1有一圓筒形鍋爐汽包，內徑Di=1200mm，操作壓力為4MPa，設計壓力4.4MPa，蒸汽溫度為250，汽包上裝有安全閥，材料為20R，筒體采用帶墊板的對接焊，100%探傷，壁厚附加量c=2mm，試設計該汽包的厚度，并進行水壓強度校核。2乙烯貯槽，內徑1600mm，厚度n=16mm，設計壓力P=2.5MPa，工作溫度t= -35，材料為16MnR，雙面對接焊，局部探傷，厚度附加量c=1.5mm，試校核強度，并設計其標準橢圓形封頭。第十一章 外壓容器設計一 簡答題1什么是外壓容器？2什么叫臨界壓力？臨界壓力與什么因素有關？3什么叫計算長度？4什么叫長圓筒？什么叫短圓筒？5什么叫

9、失穩？外壓容器的穩定性條件是什么？6設置加強圈的目的是什么？加強圈的類型有哪些？二 判斷題1假定外壓長圓筒和短圓筒的材質絕對理想，制造的精度絕對保證，則在任何大的外壓下也不會發生失穩。218MnMoNbR鋼板的屈服點比Q235-AR鋼板的屈服點高108%，因此，用18MnMoNbR鋼板制造的外壓容器要比用Q235-AR鋼板制造的同一設計條件下的外壓容器節省許多鋼材。3設計某一鋼制外壓短圓筒時，發現采用20g鋼板算得的臨界壓力比設計要求低10%，后改用屈服點比20g高35%的16MnR鋼板，即可滿足設計要求。4幾何形狀和尺寸完全相同的三個不同材料制造的外壓圓筒，其臨界失穩壓力大小依次為：Pcr不

10、銹鋼>Pcr鋁>Pcr銅。5外壓容器采用的加強圈愈多，殼壁所需厚度就愈薄，則容器的總重量就愈輕。三 計算題1有一臺鋼制聚乙烯聚合釜，其中徑D=1580mm，計算長度L=7060mm，設計外壓力P=0.1MPa，有效厚度=11mm，材質為0Cr18Ni9Ti，試用計算法校核此釜的穩定性。（Et=1.84×105MPa）2今需制造一臺分餾塔，塔內徑Di=2000mm，塔身長（指筒長+兩端橢圓形封頭直邊高度）L=6000mm，封頭深h=500mm，塔在370及真空條件下操作，設計此分餾塔的壁厚，（用圖算法）此塔材料為20R，c=1.8mm，Et=1.7×105MPa。

11、第十二章 壓力容器開孔與接管一 簡答題1開孔補強的目的是什么？2何謂應力集中？3開孔補強的型式有哪幾種？4補強圈中M10的作用？5等面積補強法的設計原則是什么？6在內壓薄壁圓筒上開一橢圓孔，橢圓孔的長軸應如何放置？為什么？第十三章 容器零部件標準的選用一 簡答題1法蘭聯結結構一般是由哪三個部分組成？2提交法蘭鋼度的三個途徑是什么？3法蘭的公稱壓力與哪些因素有關？4鞍座有哪些型式？5一臺臥式容器的鞍座型式如何選擇？為什么？6今有一直徑為1200mm的吸收塔，封頭與筒身采用法蘭聯結，該塔操作溫度為285，設計壓力為0.4MPa，材質為20。試選擇標準法蘭。第十七章 塔設備一 簡答題1什么叫基本風壓值？2什么叫最大彎矩Mmax？3塔設備設計時，除了有操作壓力作用