化工設(shè)備機(jī)械工學(xué)1講課稿

1、資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除華東理工大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院一、判斷題（正確的用“”，錯(cuò)誤的用“×” ，本大題共10 小題，共10 分）（ X）1.細(xì)長(zhǎng)桿的失穩(wěn)是由于桿的材料強(qiáng)度極限不足引起的，所以可以采用強(qiáng)度較高的材料，如高強(qiáng)鋼來(lái)改善桿的穩(wěn)定性。（ X ）2. 力偶的兩個(gè)力大小相等、方向相反，故滿足二力平衡。（ V ）3. 強(qiáng)度越高、塑性越好的材料，其韌性也越好。（ V ）4. 構(gòu)件的內(nèi)力是指構(gòu)件內(nèi)部各種作用力的總和的增量（ V ）5. 梁的一端為固定端約束，在該約束處，不但撓度等于零而且轉(zhuǎn)角也等于零。（ V ）6. 淬火后進(jìn)行高溫回火的熱處理常稱為調(diào)質(zhì)處理，它可以大大改善材料

2、的力學(xué)性能。（ V ）7. 不銹鋼中含鉻量較高，通常超過(guò)11%，以便獲得有效的抗腐蝕能力。（ V ）8. 化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕最大區(qū)別是反應(yīng)中是否有電流的產(chǎn)生。（ V ）9. 若容器筒體由無(wú)縫鋼管制成，其公稱直徑為筒體的外徑。（ X ）10. 壓力容器都需要做壓力試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。二、選擇題（本大題共20 小題，共40 分）（ A）1.虎克定律描述的是材料在的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系(a)彈性階段(b)屈服階段(c)強(qiáng)化階段(d)局部變形階段（ C）2.甲、乙兩桿，幾何尺寸相同，軸向拉力F 相同，材料不同，它們的應(yīng)力和變形有四種可能，正確的是。(a)應(yīng)力 和變形L 都相同(b)應(yīng)力 不同，變形L 相同(c

3、)應(yīng)力 相同，變形L 不同(d)應(yīng)力 和變形L 都不相同（ B）3.下列四種法蘭連接，適用于壓力、溫度較高和設(shè)備直徑較大的場(chǎng)合的是。(a) 平焊法蘭 (b) 對(duì)焊法蘭 (c) 活套法蘭 (d) 螺紋法蘭（ D）4.以下幾種約束類型中，能夠限制構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)的是。(a)柔性約束 (b)固定鉸約束(c)輥軸約束 (d)固定端約束（ D）5.鋼材的彈性模量通常為200左右 。a） Pab） KPac） MPad） GPa（ C） 6.在材料力學(xué)中，構(gòu)件的強(qiáng)度指的是_ 。a）構(gòu)件抵抗變形的能力b）構(gòu)件保持原有平衡狀態(tài)的能力c）構(gòu)件抵抗破壞的能力d）構(gòu)件抵抗塑性變形的能力（ C） 7.下列等截面直桿中，在受到

4、軸向壓力時(shí)，不可能出現(xiàn)失穩(wěn)的桿件是：。(a)細(xì)長(zhǎng)桿(b)中長(zhǎng)桿(c)短粗桿(d)大柔度桿（ A ） 8. 不銹鋼 2Cr13 的名義含 Cr 量是(a) 13%(b) 1.3%(c) 0.13%(d) 0.013%（ B） 9.某鋼材材料的牌號(hào)為55，根據(jù)該材料的名義含碳量可以知道這種鋼屬于。a）高碳鋼b）中碳鋼c)低碳鋼d)不能確定（ D） 10.直徑為 D 的圓柱梁的抗彎截面模量為。(a)(b)(c)(d)（ C）11.一實(shí)心圓軸， 兩端受扭轉(zhuǎn)力矩作用，若將軸的直徑變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍，其它條件不變，則軸上最大剪切應(yīng)力將為原來(lái)的。(a)2倍 (b) 1/ 4 (c) 1/ 8 (d) 1/ 1

5、6（ C） 12.適用于大型直立容器的支座是(a)耳式支座(b)鞍式支座(c)裙式支座(d)支腿式支座（ A） 13.對(duì)于薄壁球形容器，其應(yīng)力的特點(diǎn)是。(a)周向應(yīng)力與軸向應(yīng)力相等(b)周向應(yīng)力是軸向應(yīng)力2 倍(c)軸向壓力是周向應(yīng)力的2 倍(d)軸向壓力與周向壓力都為零（ B） 14.某受壓桿件直徑 d=22mm，長(zhǎng)度 l=500mm，長(zhǎng)度系數(shù)=0.7 ， p100， s60 ，該桿件為。(a)細(xì)長(zhǎng)桿(b)中長(zhǎng)桿(c)短粗桿 (d)小柔度桿（ A） 15.等截面軸承受扭矩時(shí)，最大剪應(yīng)力發(fā)生在軸的處。a）外表面b ）中性軸c ）即不是中性軸也不是外表面d ）以上都不對(duì)（ C） 16.要消除焊接

6、熱應(yīng)力，防止焊接缺陷的產(chǎn)生，可采取熱處理工藝。word 可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除(a)正火(b)淬火(c)回火(d)退火2.（ 10 分） T 字形截面鑄鐵懸臂梁的尺寸及載荷如圖所示。已知 F=40 KN，拉 =20 MPa，壓 =40MPa， I z=24000 cm4， h1=100 mm。做出梁上的彎矩圖并校核梁的強(qiáng)度。（ B）17.下列幾個(gè)選項(xiàng)中，不屬于電化學(xué)腐蝕的必要條件的是。(a)存在電位差(b)酸性腐蝕環(huán)境(c)陰極和陽(yáng)極相互連接(d)陰極和陽(yáng)極處在相互連通的電解質(zhì)溶液中（ C）18.當(dāng)受壓桿件的長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍后，其柔度變?yōu)樵瓉?lái)的倍。(a) 2(b) 3

7、(c) 4(d)以上都不是（ C）19.內(nèi)壓容器的各種封頭中，加工難度最大的是(a)橢圓封頭(b)平板封頭(c)半球形封頭(d)蝶形封頭（ A）20.按照容器的作用原理分，分解塔屬于(a)反應(yīng)壓力容器(b)換熱壓力容器(c)分離壓力容器(d)存儲(chǔ)壓力容器三、計(jì)算題（本大題共4 小題，共40 分）1. （ 10 分） 如圖所示齒輪軸，已知軸的轉(zhuǎn)速為 n=100 轉(zhuǎn) / 分鐘，主動(dòng)輪 C的輸入功率為 19KW，從動(dòng)輪 A、 B、D 的輸出功率分別為 8KW、 4KW和 7KW。（ a）求出軸上各段的扭矩，并作扭矩圖； （ b）若軸材料的剪切許用應(yīng)力 =30MPa，則軸的最小直徑為多少？3. （ 1

8、0 分）圖示三鉸拱受鉛垂力P 的作用。不計(jì)拱的質(zhì)量，求：支座A、B 處約束反力。word 可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除PL0.5L0.5LCLAB四、問(wèn)答題（本大題共2 小題，共10 分）1.畫出低碳鋼試樣拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線，標(biāo)注出彈性模量，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，并說(shuō)明低碳鋼拉伸到破壞為止，可以分為哪幾個(gè)階段，各有什么特點(diǎn)？見教材2. 為什么高壓容器通常為細(xì)長(zhǎng)型而非短租型？材料承載能力有限，無(wú)法通過(guò)增加外徑和厚度的辦法提高承載能力。4. （ 10 分）某工廠脫水塔塔體內(nèi)徑為 750mm，壁厚為 12mm，工作溫度為 210，工作壓力為 2.0MPa，材質(zhì)為 20R。塔體采用手工

9、電弧雙面焊，局部無(wú)損探傷，容器的壁厚附加量為2mm，試校核塔體工作強(qiáng)度。（已知 20R 材料在常溫下的屈服應(yīng)力和許用應(yīng)力為：s =245MPa, t =133MPa，設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力為 t =110MPa,焊縫系數(shù)取0.85 。）word 可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除華東理工大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院一、判斷題（正確的用“”，錯(cuò)誤的用“×” ，本大題共10 小題，共10 分）（ X）1.細(xì)長(zhǎng)桿的失穩(wěn)是由于桿的材料強(qiáng)度極限不足引起的，所以可以采用強(qiáng)度較高的材料，如高強(qiáng)鋼來(lái)改善桿的穩(wěn)定性。（ X ）2. 力偶的兩個(gè)力大小相等、方向相反，故滿足二力平衡。（ V ）3. 強(qiáng)度越高

10、、塑性越好的材料，其韌性也越好。（ V ）4. 構(gòu)件的內(nèi)力是指構(gòu)件內(nèi)部各種作用力的總和的增量（ V ）5. 梁的一端為固定端約束，在該約束處，不但撓度等于零而且轉(zhuǎn)角也等于零。（ V ）6. 淬火后進(jìn)行高溫回火的熱處理常稱為調(diào)質(zhì)處理，它可以大大改善材料的力學(xué)性能。（ V ）7. 不銹鋼中含鉻量較高，通常超過(guò)11%，以便獲得有效的抗腐蝕能力。（ V ）8. 化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕最大區(qū)別是反應(yīng)中是否有電流的產(chǎn)生。（ V ）9. 若容器筒體由無(wú)縫鋼管制成，其公稱直徑為筒體的外徑。（ X ）10. 壓力容器都需要做壓力試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。二、選擇題（本大題共20 小題，共40 分）（ A）1.虎克定律描述

11、的是材料在的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系(a)彈性階段(b)屈服階段(c)強(qiáng)化階段(d)局部變形階段（ C）2.甲、乙兩桿，幾何尺寸相同，軸向拉力F 相同，材料不同，它們的應(yīng)力和變形有四種可能，正確的是。(a)應(yīng)力 和變形L 都相同(b)應(yīng)力 不同，變形L 相同(c)應(yīng)力 相同，變形L 不同(d)應(yīng)力 和變形L 都不相同（ B）3.下列四種法蘭連接，適用于壓力、溫度較高和設(shè)備直徑較大的場(chǎng)合的是。(a) 平焊法蘭 (b) 對(duì)焊法蘭 (c) 活套法蘭 (d) 螺紋法蘭（ D）4.以下幾種約束類型中，能夠限制構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)的是。(a)柔性約束 (b)固定鉸約束(c)輥軸約束 (d)固定端約束（ D）5.鋼材的彈性模量通常

12、為200左右 。a） Pa b） KPa c） MPad） GPa（ C）6.在材料力學(xué)中，構(gòu)件的強(qiáng)度指的是_。a）構(gòu)件抵抗變形的能力b）構(gòu)件保持原有平衡狀態(tài)的能力c）構(gòu)件抵抗破壞的能力d）構(gòu)件抵抗塑性變形的能力word 可編輯（ C） 7.下列等截面直桿中，在受到軸向壓力時(shí)，不可能出現(xiàn)失穩(wěn)的桿件是：。(a)細(xì)長(zhǎng)桿(b)中長(zhǎng)桿(c)短粗桿(d)大柔度桿（ A ） 8. 不銹鋼 2Cr13 的名義含 Cr 量是(a) 13%(b) 1.3%(c) 0.13%(d) 0.013%（ B） 9.某鋼材材料的牌號(hào)為55，根據(jù)該材料的名義含碳量可以知道這種鋼屬于。a）高碳鋼b）中碳鋼c)低碳鋼d)不能確

13、定（ D） 10.直徑為 D 的圓柱梁的抗彎截面模量為。(a)(b)(c)(d)（ C）11.一實(shí)心圓軸， 兩端受扭轉(zhuǎn)力矩作用， 若將軸的直徑變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍，其它條件不變，則軸上最大剪切應(yīng)力將為原來(lái)的。(a)2倍 (b) 1/ 4 (c) 1/ 8 (d) 1/ 16（ C） 12.適用于大型直立容器的支座是(a)耳式支座(b)鞍式支座(c)裙式支座(d)支腿式支座（ A） 13.對(duì)于薄壁球形容器，其應(yīng)力的特點(diǎn)是。(a)周向應(yīng)力與軸向應(yīng)力相等(b)周向應(yīng)力是軸向應(yīng)力2 倍(c)軸向壓力是周向應(yīng)力的2 倍(d)軸向壓力與周向壓力都為零（ B） 14.某受壓桿件直徑 d=22mm，長(zhǎng)度 l=50

14、0mm，長(zhǎng)度系數(shù)=0.7 ， p 100， s 60 ，該桿件為。(a)細(xì)長(zhǎng)桿(b)中長(zhǎng)桿(c)短粗桿 (d)小柔度桿（ A） 15.等截面軸承受扭矩時(shí)，最大剪應(yīng)力發(fā)生在軸的處。a）外表面b ）中性軸c ）即不是中性軸也不是外表面d）以上都不對(duì)（ C） 16.要消除焊接熱應(yīng)力，防止焊接缺陷的產(chǎn)生，可采取熱處理工藝。(a)正火(b)淬火(c)回火(d)退火（ B） 17.下列幾個(gè)選項(xiàng)中，不屬于電化學(xué)腐蝕的必要條件的是。(a)存在電位差(b)酸性腐蝕環(huán)境(c)陰極和陽(yáng)極相互連接(d)陰極和陽(yáng)極處在相互連通的電解質(zhì)溶液中（ C） 18.當(dāng)受壓桿件的長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍后，其柔度變?yōu)樵瓉?lái)的倍。(a)

15、2(b) 3(c) 4(d)以上都不是（ C） 19.內(nèi)壓容器的各種封頭中，加工難度最大的是(a)橢圓封頭(b)平板封頭(c)半球形封頭(d)蝶形封頭（ A） 20.按照容器的作用原理分，分解塔屬于(b)反應(yīng)壓力容器(b)換熱壓力容器(c)分離壓力容器(d)存儲(chǔ)壓力容器資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除2. （ 10 分）矩形截面梁受力如圖所示，許用拉應(yīng)力 t=40MPa ，許用壓應(yīng)力 c=60MPa，已知F1=12KN,F2=4.5KN,h=120mm,b=80mm。繪制該梁的剪力圖和彎矩圖，同時(shí)校核梁的強(qiáng)度。三、計(jì)算題（本大題共4 小題，共40 分）1.（ 10 分）沖床的最大沖力F=

16、430kN，沖頭材料的許用應(yīng)力jy =450MPa，被剪切鋼板的剪切強(qiáng)度極限b=360MPa,求圓孔最小直徑d 和鋼板的最大厚度t 。yFF21FACBhz沖1m1m1mt頭bd3. （ 10 分）如圖所示支架（忽略桿件自重），在鉸鏈B 處存在一垂直向下力KN，已知AB桿直徑為30mm， BC 桿直徑為24mm， AB 桿和 BC 桿材料均為Q235，許用應(yīng)力為MPa，彈模MPa，臨界柔度、，穩(wěn)定安全系數(shù)。試分析該支架結(jié)構(gòu)的安全性。word 可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除4.（ 10 分）某圓筒型儲(chǔ)罐內(nèi)徑為1600mm，圖紙標(biāo)明該設(shè)備的材質(zhì)為16MnR，焊接接頭采用雙面對(duì)接焊，定修檢測(cè)時(shí)實(shí)測(cè)最小壁厚為12mm，容器焊縫經(jīng)局部無(wú)損探傷未發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)缺陷。試問(wèn)該容器能否在1.2MPa 的壓力和2