化工机械设备基础.doc

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1、2003.6《化工机械基础》试题答案一、幺词解释（10分）1、无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受内压的薄膜相似，又称薄膜理论。2、法兰的公称压力：以16MnR在200°C时的力学性能为基础，其垠大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。3、泊松比：弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值，称为横向变形系数或泊松比。是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测定的。v=-£4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，称同素异构转变。5、热脆：硫以FeS的形态存在于钢中,F

2、eS和Fe形成低熔点（985°C）化合物,而钢材的热加工温度一-般在1150uC-1200uC以上，当钢材热加工时山于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂，称为“热脆”。三、问答题（共26分）1.Q235-A#F代表普通碳素钢（钢种）,其中O为屈服强度的头个拼音字母,235为屈服强度伉,人表示质昴等级，F表示沸腾钢；0CN8Ni9代表辂银不锈钢（钢,18表示含锯18%,9表示含银9%:ZL7代表铸铝（钢种）；H80代表黄铜（钢种），80表示平均含铜80%°（5分）2.埋弧白动焊的优缺点是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么

3、？（5分）埋弧自动焊的优点：1）生产效率高；2）焊缝质量高；3）劳动条件好缺点：不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备和装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范。不锈钢焊接可采用氟弧焊，用氟气为保护介质，是惰性气体，既不与金属起化学反应也不溶于液态金属，可避免焊接缺陷，获得高质量的焊缝。3.什么是外压容器的失稳？简述外床容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型？（8分）容器强度足够，却突然失去原有的形状，筒壁被压瘪或发生褶皱，筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳。其实质是容器筒壁内的应力状态有单

4、纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。侧向失稳时壳体断面山原来的圆形被压瘪而呈现波形,产生的波形数n=2时，为长圆筒；门＞2时，为短圆筒；如只发生强度破坏，无失稳则为刚性筒。4、下列容器属一、二、三类容器的哪-类？（8分）（1）直径为2000mm,设计压力为lOMpa的废热锅炉（2）设计压力为0.6Mpa的氟化氢气体储罐（3）设计压力为1.OMpa的搪玻璃压力容器（4）p为4Mpa的剧毒介质容器（1）为三类容器；（2）为二类容器；（3）为二类容器；（4）为三类容器。四、计算题（共54分）1>一个低合金钢内压反.应釜，内径£

5、>•=1000m/n,T.作压力2.0MPa（装有安全阀），T.作温度300°C,釜体采用单面手工电弧焊（有垫板），全部无损探伤，内部介质有轻微腐蚀性，试设计反应釜筒体壁厚，并校核水压试验强度。（[b]'=144MPa[cr]=1lOMPa

6、00_*]8=997mm2[a](p-p2x144x0.9-2x1.05圆整为规格钢板,取戈=10加加厚。170水床试验校核:=几①+①）2爲，1.25x2xl.05x——(1000+8.2)=90.5MPa2x8.20.9(pas=0.9x0.9x345=219.5MPa,

7、05MPa）（6分）解:Lr=L17xl040鬻=8955呦[p]=^=l.6MPamL2aVAi40kNIA少70kN一A320kN12iJlm1・5m1.2mN20kNHT"20kNL_^_50kN3、截而直杆如图，Q^n：A}=2cm2,A2=4cm2,A3=6cm2,E=200GN/tn2,求出各截面的轴力，画出轴力图，并求杆的总伸长。（10分）解：△厶=旦+埜+丛EA}EA0EA,-20xl.0xl0320x1.5x103=1200x109x2x10~4200x109x4x10~4-50x1.2x10?200x109x

8、6x10-4=-6.25xIO-4m--0.625/wm4、已知E=20（）GPa,梁的直径为50mm,M=2kN.m,a=0.2〃，L=0.3/n,求危险横截面上最大止应力，并求悬臂梁的挠曲线方程和自山端的挠度和转角。（12分）解：max*ymaxJz2x10