化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)試題庫完整

1、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)試題庫一、填空力學(xué)基礎(chǔ)部分1在外力的作用下 , 桿件可產(chǎn)生變形的基本形式為軸向拉、壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎 曲。2就所受外力而言 , 受剪切直桿與受彎的梁二者之間的區(qū)別是受剪橫向外力作 用線相距很近、受彎橫向外力作用線相距很遠(yuǎn)。3從工程意義上講 , 材料的破壞可分為二類 , 一類是脆性斷裂破壞 , 應(yīng)采用第一或, 應(yīng)采用第三或四強(qiáng)度理論脆性材料。和碳組成的合金二強(qiáng)度理論解釋其破壞原因；另一類是屈服流動破壞 解釋其破壞原因。4 碳鋼和鑄鐵都是鐵 塑性材料；而鑄鐵是典型的 但是它們卻有非常明顯的性能差別 , 低碳鋼是典型的5 碳鋼和鑄鐵都是鐵和碳組成的合金。一般來說, 對鋼材性能有害的元

2、素是硫和磷 , 其有害作用主要表現(xiàn)在硫使鋼材發(fā)生熱脆, 磷使鋼材發(fā)生冷脆6 碳鋼和鑄鐵中的主要化學(xué)元素除鐵外還有碳2.11% 時為碳鋼；如果組成的合金中碳含量大于 2.11% 時為鑄鐵。 , 如果組成的合金中碳含量小于 7就鋼材的含碳量而言 , 制造壓力容器用鋼與制造機(jī)器零件用鋼的主要區(qū)別是 制造容器用低碳鋼 , 而制造機(jī)器零件用中碳鋼。其主要原因是低碳鋼有良好的塑 性與焊接性能 , 中碳鋼可以通過調(diào)質(zhì)提高其綜合機(jī)械性能。8 從應(yīng)力角度看 , 等壁厚、內(nèi)徑和內(nèi)壓均相同的球形容器比圓筒形容器具有優(yōu)越 性 , 二者經(jīng)向應(yīng)力相同 , 而周向（環(huán)向） 2 倍。應(yīng)力不同 , 圓筒形容器是球形容器 9 受

3、氣體內(nèi)壓的錐形殼體 , 殼體上的薄膜應(yīng)力隨距錐頂經(jīng)向距離的增大而增大 , 錐 頂處應(yīng)力為零 , 最大應(yīng)力位于錐底處。10標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的長、短半軸之比等于 2, 這種封頭的最大拉應(yīng)力位于橢圓殼 體的頂點處 , 最大壓應(yīng)力位于殼體的赤道。11標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭最大拉應(yīng)力位于橢圓殼體的頂點處 , 位于殼體的赤道出現(xiàn)經(jīng)向 的最大壓應(yīng)力 , 其絕對值與最大拉應(yīng)力值相等。12邊緣應(yīng)力的兩個基本特征是局部性, 自限性。13圓錐殼與圓柱殼的連接點 A 處圓錐殼的第一主曲率半徑為 , 第二主曲率半徑為 。錐頂處 B 點的第一主曲率半徑為 , 第二主曲率半徑為 。15我國鋼制壓力容器常規(guī)設(shè)計所遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)的名稱是

4、鋼制壓力容器, 標(biāo)準(zhǔn)號是 GB150-1998 。16對于用鋼板卷焊的壓力容器筒體 , 用它的內(nèi)徑作為其公稱直徑 , 如果壓力容器 筒體是用無縫鋼管直接截取的 , 規(guī)定用鋼管的外徑作為其公稱直徑。 17鋼板卷制的容器的公稱直徑是其內(nèi)徑 , 鋼管制作的容器的公稱直徑是其外徑； 管子的公稱直徑既不是管子的內(nèi)徑也不是管子的外徑 , 而是與管子外徑相對應(yīng)的一 個數(shù)值。18殼體加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度 , 對于碳素鋼、低合金鋼制壓力 容器 , 不小于 3mm ；對于高合金鋼制壓力容器不小于 2mm。19. 金屬材料的腐蝕按破壞的形式分為均勻腐蝕與非均勻腐蝕 , 其中均勻腐蝕在容器 設(shè)計階段考慮

5、腐蝕裕量即可保證容器強(qiáng)度。20計算壓力 Pc, 設(shè)計壓力 P, 最大工作壓力 Pw 與安全閥的起跳壓力 Pk, 四者之 間的關(guān)系應(yīng)該是 Pc PPkPw。21設(shè)計壓力 P, 最大工作壓力 Pw, 安全閥的起跳壓力 Pk 與允許最大工作壓力 P, 四者之間的關(guān)系應(yīng)是 P PPkPw 。22壓力容器的主要受壓元件有壓力容器筒體、封頭（端蓋）、人孔法蘭、人孔接管、開孔補(bǔ)強(qiáng)圈、設(shè)備法蘭、換熱器的管板和換熱管、膨脹節(jié)、 M36 以上的設(shè)備主 螺栓、公稱直徑大于 250mm 的接管及管法蘭等。（選 5 個） 23進(jìn)行壓力容器零部件的機(jī)械設(shè)計應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性、氣密 性、節(jié)約材料和便于制造、運

6、輸、安裝、操作及維修均應(yīng)方便等要求。 （選 5 個） 24鋼制圓筒形容器 Di=2000mm, 內(nèi)壓 P=0.2Mpa, 材料 t=113Mpa, =1, 則容器 的最小壁厚 min 應(yīng)為 3mm 。25圖紙標(biāo)注的容器殼體壁厚指的是名義厚度 n, 可以用來承受介質(zhì)壓力的厚度 是有效厚度 e 。標(biāo)準(zhǔn)零部件選用 26壓力容器用法蘭有甲型平焊、乙型平焊、長頸對焊三種結(jié)構(gòu)型式。 27壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)主要有 補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)、厚壁管補(bǔ)強(qiáng)、整鍛件補(bǔ)強(qiáng) 三種。 28中低壓法蘭密封面形式常用的有 平面型、凹凸型、榫槽型 三種。29中壓容器的壓力范圍是 1.6MPa P （ 2）的整數(shù)。4、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)手

7、孔的公稱直徑有DN（ 150）mm 和 DN（ 250 ）mm 兩種。5、防腐（發(fā)生什么腐蝕？有何措施）P37446、薄膜理論： P697、自支撐式塔設(shè)備設(shè)計時 . 除了考慮操作壓力以外 . 還必須考慮（自重載荷）、 （風(fēng)載荷）、（地震載荷）、（偏心載荷）等載荷。8、橢圓形封頭（標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭怎樣定義？） K=1 。 P100-10116Mn R 16: 0.16% 含碳量 .Mn: 合金元素 R ：容器鋼Q235-A F F ：沸騰鋼 Q: 鋼材屈服點 Q235-A A: 甲類鋼 20g g: 鍋爐鋼 二、判斷題1、材料的屈強(qiáng)比 （S/ b）越高 . 越有利于充分發(fā)揮材料的潛力 . 因此 .

8、 應(yīng)極力追 求高的屈強(qiáng)比。（）2、彈性模數(shù) E 和泊桑比是材料的重要力學(xué)性能 . 一般鋼材的 E 和都不隨溫 度的變化而變化 . 所以都可以取為定值。（）3、蠕變強(qiáng)度是表示材料在高溫條件下抵抗發(fā)生緩慢塑性變形的能力；持久強(qiáng)度表示材料在在高溫抵抗斷裂的能力；沖擊韌性則表示材料在外加載荷突然襲 擊時及時和迅速塑性變形的能力。 （）4、在承受內(nèi)壓的圓形容器上開橢圓孔 . 應(yīng)使橢圓的長軸與筒體軸線平行。 （）5、薄壁回轉(zhuǎn)殼體中任一點 . 只要該點的兩個曲率半徑R1R2. 則該點的兩向應(yīng)力=m。（）6、依據(jù)彈性失效理論 . 容器上一處的最大應(yīng)力達(dá)到材料設(shè)計溫度下的屈服點時 . 即宣告該容器已經(jīng)“失效”

9、。（）7、安全系數(shù)是一個不斷發(fā)生變化的數(shù)據(jù). 按照科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總趨努 . 安全系數(shù)將逐漸變小。（）8、假定外壓長圓筒和短圓筒的材質(zhì)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)生彈性失穩(wěn)）9、法蘭密封中 . 法蘭的剛度比強(qiáng)度更重要。 （）10、無縫鋼管做筒體時 . 公稱直徑是指它們的外徑。 （）11、材料的屈強(qiáng)比（ S/ b）越高 . 越有利于充分發(fā)揮材料的潛力 . 因此 . 應(yīng)極力 追求高的屈強(qiáng)比。（）12、彈性模數(shù) E 和泊桑比 是材料的重要力學(xué)性能 . 一般鋼材的 E 和 都不隨 溫度的變化而變化 . 所以都可以取為定值。（）13、蠕變強(qiáng)度是表示材料在高溫條件下抵抗發(fā)

10、生緩慢塑性變形的能力；持久強(qiáng)度表示材料在在高溫抵抗斷裂的能力；沖擊韌性則表示材料在外加載荷突然襲 擊時及時和迅速塑性變形的能力。 （）14、因為內(nèi)壓薄壁容器的兩向應(yīng)力與壁厚成反比. 當(dāng)材質(zhì)與介質(zhì)壓力一定時 . 則壁厚大的容器 . 壁內(nèi)的應(yīng)力總是小于壁厚小的容器。 （）15、因為從受力分析角度來說 . 半球形封頭最好 . 所以在任何情況下 . 都必須首先 考慮采用半球形封頭。（）16、依據(jù)彈性失效理論 . 容器上一處的最大應(yīng)力達(dá)到材料設(shè)計溫度下的屈服點t S 時.即宣告該容器已經(jīng)“失效” 。 （） 將逐漸變小。（）18、假定外壓長圓筒和短圓筒的材質(zhì)絕對理想. 制造的精度絕對保證 . 則在任何大的

11、外壓下也不會發(fā)生彈性失穩(wěn)。 （ ）19、法蘭密封中 . 法蘭的剛度比強(qiáng)度更重要。 （） 20、鋼板卷制的筒體和成型封頭的公稱直徑是指它們的內(nèi)徑。（）21圖紙標(biāo)注的容器殼體厚度指的是名義厚度 n, 即可以作為依靠來承受介質(zhì)壓 力的厚度。前半句對 , 后半句不對?？梢宰鳛橐揽縼沓惺芙橘|(zhì)壓力的厚度是有效厚度 e。 22對同一公稱直徑和公稱壓力的標(biāo)準(zhǔn)法蘭 , 材料不同 , 法蘭的尺寸也不同 , 但法蘭 實際承壓能力不變。不對。法蘭尺寸相同 , 而承壓能力改變。23在中低壓容器設(shè)計中 , 由于半球形封頭受力情況好 , 因此常常作為最佳的凸形 封頭被選用。不對。雖然球形封頭受力情況最好 , 但由于制造困難

12、 , 多用于大型高壓容器封頭和壓 力較高的儲罐上： 而在中低壓器器設(shè)計中 , 通常選用的是標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 , 其受力 情況雖不如球形封頭好 , 但優(yōu)于碟形封頭 , 制造雖較碟形封頭難 , 但易于球形封頭。24因為封頭的尺寸不能太多 , 壓力容器筒體的直徑必須按一定的公稱直徑系列解：根據(jù)題意 . C2 1mm.0.9 . p 1.05 2 2.1MPa來選取 , 而不是單純按化工工藝要求來確定。 對。因為封頭是標(biāo)準(zhǔn)零部件 , 結(jié)構(gòu)尺寸按公稱直徑系列標(biāo)準(zhǔn)化 , 容器筒體與之焊接 或通過設(shè)備法蘭與之連接 , 同一公稱直徑系列的封頭與筒體才能對接。所以壓力容 器筒體的直徑必須按一定的公稱直徑系列來選取

13、 , 而不是單純按化工工藝要求來確 四、簡答題1、管子和管板連接方式有哪些？有何優(yōu)缺點？P1992、生產(chǎn)中采取什么措施進(jìn)行溫度補(bǔ)償？P2143、化工過程開發(fā)有哪些方法？A、相似放大法 B 、逐級經(jīng)驗放大法 C 、數(shù)學(xué)模擬放大法 D、部分解析法 2、下列鋼號各代表何種鋼 . 符號中的字母和數(shù)字各有什么意義？（ 8 分）Q215-B.F 代表 普通碳素鋼（鋼種） . 其中 Q 為 屈服強(qiáng)度的頭一個拼音字 母.215 為屈服強(qiáng)度值 .B 表示質(zhì)量等級 .F 表示沸騰鋼。20A 代表高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼 .20 為含碳量 0.2% 。15MnVDR 代表普通低合金鋼 . 含碳量 0.15%左右 . 含 Mn

14、 小于 1.5%. 含 V 小 于 1.5%.D 表示低溫用鋼 .R 代表容器用鋼H80 代表 黃銅（鋼種） .H 為黃銅牌號 .80 表示平均含銅 80%. 含鋅 20%。5、下列容器屬一、二、三類容器的哪一類？（4 分）（1）直徑為 2000mm 設(shè) .計壓力為 1MPa 的圓筒形容器（2）設(shè)計壓力為 3.6MPa 的搪玻璃壓力容器（3）設(shè)計壓力為 0.5MPa 的管殼式余熱鍋爐（4）p 為 3MPa 的氰化氫容器（ 1）為一類容器；（ 2）為三類容器；（ 3 ）為二類容器；（ 4）為三類容器。1、一個低合金鋼內(nèi)壓反應(yīng)塔 . 筒體內(nèi)徑 Di 1000mm . 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 . 工作壓力2

15、.0MPa （裝有安全閥） . 工作溫度 270 0 C . 塔體采用單面手工電弧焊 .100% 無 損探傷 . 內(nèi)部介質(zhì)有輕微腐蝕性。設(shè)計塔體壁厚 . 并校核水壓試驗強(qiáng)度。（ t 144MPa . 170MPa . s 345MPa . TpT D i e 0.9 s ）2 e（10 分）表 鋼板負(fù)偏差 Cl （mm ）鋼板厚度4.5 5.5678 25263032343640負(fù)偏差0.20.60.80.911.1pD it2p2 1.05 1000C22 144 0.9 2 1.051.0 9.17mm再加上鋼板負(fù)偏差C1 0.8mm . 然后圓整 . 取 n10mm厚。DiTpT2e1.

16、25 2 1.05 170 10001442 8.28.2190.5M0.9 s 0.9 0.9 345 279.5MPa .T 0.9 s .所以水壓試驗時強(qiáng)度足夠。兩.側(cè)封頭凸面高度 600mm.2、 DN2000 的低碳鋼外壓圓筒 . 筒體長 4500mm 壁.厚 10mm介質(zhì)無腐蝕。試計算筒體能承受的許可外壓. 并判斷發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)后筒體橫截面上產(chǎn)生的波形數(shù)是等于2 還是大于2？8 分）。pcr2.2ED. pcr2.59E e 0 2.5D 0 L D02 10 5 MPa )解： C1 0.8mm . C2 1mm. L 45003600 2 4900mmLcr 1.17 D 0D0D0 1.17 202020208.2mm37094L Lcr . 為短圓筒 . 發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)后筒體橫截面上產(chǎn)生的波形數(shù)n 2 。2.5pcr2.59E eL D 02.52.59 2 10 58.2202