化工设备机械基础.doc

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1、化工设备机械基础期末复习题型：1、判断题2、解释题3、填空题4、简答题5、计算题6、论述题一、重要的定理、原理、准则1、力的平行四边形法则或三角形法则：作用于同一点的两个力可以合成为一个合力，合力的大小和方向是以这两个力为邻边的平行四边形的对角线矢量，其作用点不变。也即：合力等于两分力的矢量和。圆轴扭转时的强度条件虎克定理：纯弯曲时梁横截面上任一点的正应力与该点到中性轴的距离成正比，距中性轴同一高度上各点的正应力相等。适用条件：1.材料是均匀的，各向同性的：厚度无突变，材料物理性能相同；2.轴对称——儿何轴対称，

2、材料轴対称，载荷轴对称，支撐轴对称；3.连续——儿何连续，载荷（支撑）分布连续，材料连续。4.壳体边界力在壳体曲面的切平面内：无横向剪力和弯距作用，1'1宙支撐等；5.6/DIW0.1（薄壁容器）压力容器强度设计步骤6-7计算法则与符号规定轴力的计算法则：受轴向外力作用的直杆，其任意截面上的轴力，在数值上等于该截面一侧所有轴向外力的代数和。背向该截而的外力取正值，指向该截而的外力取负值。轴力正负号：拉为正压为负剪力的计算法则：任一横截面上的剪力在数值上等于该截面一侧所有横向外力的代数和（取其绝对值）。弯矩的计算法

3、则:任一截面上的弯矩，等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取矩的代数和。其中向上的外力，其矩为正；向下的外力，其矩为负。化工设备材料选择要考虑哪些因素？设备的操作条件——压力、温度、介质特性、操作特点；材料的使用性能——力学性能、物理性能、’化学性能；加工工艺性能——焊接性能、热处理性能、冷弯性能及其他冷热加工性能；经济合理性及设备结构——材料价格、制造费用和使用寿命。碳钢与铸铁钢铁的组成二95%以上铁+（0.05―4%）碳+1%杂质——铁碳合金含碳量0.02~2%为钢;含碳量＞2%为铸铁；含碳量＜0.02%为工

4、业纯铁;含碳量〉4.3%无实用价值。钢号表示法例：优质碳素钢——08F20R低合金钢16MnR16——含碳量0.16%；Mn合金元索；R——容器钢。特殊性能钢一一lCrl8N191——含碳量0.1%（千分数）；Cr,Ni主要合金元素；18——含钻量18%；9——含银暈9%。第七章压力容器中薄膜应力、弯曲应力与二次应力1、薄壁容器：容器的壁厚与其最大截而圆的内径Z比小于0・1的容器。2、回转壳体：壳体的屮间而是直线或平而曲线绕其同平而内的固定轴线旋转360。而成的壳体。3、经线：若通过回转轴作一纵截血与壳体曲面相交

5、所得的交线。4、薄膜理论：薄膜应力是只有拉爪止应力没有弯曲止应力的一种两向应力状态，也称为无力矩理论。5、第一曲率半径：中间面上任一点M处经线的曲率半径。6、小位移假设：壳体受力以后，各点位移都远小于壁厚。7、区域平衡方程式：计算回转壳体在任意纬线上径向应力的公式。8、边缘应力及特点：内压I员I筒壁上的弯曲应力及连接边缘区的变形与应力。特点：局部性与自限性9、边缘应力的自限性：当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时，弹性约束开始缓解，原來不同的薄炭变形便趋于协调，边缘应力就自动限制。第八章内压容器一、压力容

6、器设计的参数：设计压力P、设计温度t、公称直径D、、设计温度下的许用应力、焊接接头系数*二、内压圆筒的五种厚度及其确定方法:1、计算厚度（理论计算壁厚）2、设计厚度3、名义厚度4、有效厚度5、最小厚度设计压力和计算压力的区别第一：确定压力容器受压元件尺寸如筒体、封头需通过计算來确定壁厚，在计算公式中应该用计算压力Pc,在多数情况下取Pc=P对与法兰、人孔、手孔、视镜等是通过标准杳取的，在使用这些标准时必须知道容器的设计压力，不同的设计压力会杳得不同的零件尺寸，所以决定受压元件尺寸的是设计压力。第二、容器进行压力实

7、验时，其试验压力的确定都是以容器的设计压力为基准乘以一定的系数。第三、在对压力容器的监察管理上，要对压力容器进行分类，容器的设计压力P是容器分类的重要依据z—。设计压力比计算压力的应用要广泛的多封头的选择应考虑的因素1.儿何方而——内表而积，容积。2.力学方而——承载能力。3.使用方面——满足工艺要求。4.制造方而——难易程度，标准化程度。5.材料消耗——金属耗量及其价格。例：反应器，t=350°C,p=l.5Mpa,取Ci=O.8mm,C2=2mm,4>=0.85,材料16MnR,求：（1）筒体壁厚；（2）水压

8、试验压力；（3）校核水压试验时壳体最大应力。解（1）计算筒体壁厚在用压力容器强度校核的思路、公式和举例思路：算出容器在校核压力下的计算应力，看其是否小于材料的许用应力，即：算出容器的最大许用压力，看它是否大丁•校核压力，即：对于筒体和封头进行强度校核时，必须满足以下条件：例校验旧气瓶。资料记载该气瓶材质为40hA,系无缝钢管收口而成。实测其外径为219mm,最小舉厚为6