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(jīng)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(huán)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(huán)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(guī)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(tài)下的強度計算一 簡答題1什么叫應力狀態(tài)？2什么叫主應力？什么叫二向應力狀態(tài)？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(guī)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(guī)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(jīng)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(chǎn)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?yōu)镠，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(chǎn)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(shù)有關？4為何引入焊縫系數(shù)？焊縫系數(shù)與哪些參數(shù)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(huán)境溫度如何規(guī)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(guī)定其相應的最小厚度。3當焊縫結構形式一定時，焊縫系數(shù)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(tài)，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(tài)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?guī)в幸欢我?/p>

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(wěn)？外壓容器的穩(wěn)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(fā)生失穩(wěn)。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(jié)省許多鋼材。3設計某一鋼制外壓短圓筒時，發(fā)現(xiàn)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(wěn)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(wěn)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(lián)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(lián)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