化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)試卷試題庫完整.docx

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)采用第一或二強(qiáng)度理論解釋其破壞原因；另一類是屈服流動(dòng)破壞,應(yīng)采用第三或四強(qiáng)度理論解釋其破壞原因。4碳鋼和鑄鐵都是鐵塑性材料；而鑄鐵是典型的脆性材料。和碳組成的合金,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(duì)鋼材性能有害的元素是硫和磷,其有害作用主要表現(xiàn)在硫使鋼材

2、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(shí)為碳鋼；如果組成的合金中碳含量大于2.11%時(shí)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。

3、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(diǎn)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(diǎn)處,位于殼體的赤道出現(xiàn)經(jīng)向的最大壓應(yīng)力,其絕對(duì)值與最大拉應(yīng)力值相等。12邊緣應(yīng)力的兩個(gè)基本特征是局部性,自限性。13圓錐殼與圓柱殼的連接點(diǎn)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(diǎn)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(jì)所遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)的名稱是鋼制壓力容器,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)是GB150-1998。16對(duì)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

4、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(duì)應(yīng)的一個(gè)數(shù)值。18殼體加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度,對(duì)于碳素鋼、低合金鋼制壓力容器,不小于3mm；對(duì)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(jì)階段考慮腐蝕裕量即可保證容器強(qiáng)度。20計(jì)算壓力Pc,設(shè)計(jì)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三P三Pk三Pw。21 設(shè)計(jì)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

5、,四者之間的關(guān)系應(yīng)是P三P三Pk三Pw。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(gè)）23 進(jìn)行壓力容器零部件的機(jī)械設(shè)計(jì)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(yùn)輸、安裝、操作及維修均應(yīng)方便等要求。（選5個(gè)）24鋼制圓筒形容器Di=2000mm,內(nèi)壓P=02Mpa，材料ot=113Mpa,=1,則容器的最小壁厚Smin應(yīng)為3mm。25 圖紙標(biāo)注的容器殼體壁厚指的是名義厚度Sn,可以用來承受介質(zhì)壓力的厚度是有效厚度Se

6、。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(duì)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1.6MPaWP（2）的整數(shù)。4、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)手孔的公稱直徑有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(jì)時(shí).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。P100-10

7、116MnR16:0.16%含碳量.Mn:合金元素R：容器鋼Q235-AFF:沸騰鋼Q:鋼材屈服點(diǎn)Q235-AA:甲類鋼20gg:鍋爐鋼二、判斷題1、材料的屈強(qiáng)比（。/。）越高.越有利于充分發(fā)揮材料的潛力因此.應(yīng)極力追Sb求高的屈強(qiáng)比。（X）2、彈性模數(shù)E和泊桑比卩是材料的重要力學(xué)性能一般鋼材的E和卩都不隨溫度的變化而變化.所以都可以取為定值。（X）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(shí)及時(shí)和迅速塑性變形的能力。（X）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。（X）5、

8、薄壁回轉(zhuǎn)殼體中任一點(diǎn)只要該點(diǎn)的兩個(gè)曲率半徑R=R.則該點(diǎn)的兩向應(yīng)力12o=oO（V）em6、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(jì)溫度下的屈服點(diǎn)ot時(shí).即宣告該容器已經(jīng)“失效”O(jiān)（V）7、安全系數(shù)是一個(gè)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。（V）8、假定外壓長圓筒和短圓筒的材質(zhì)絕對(duì)理想.制造的精度絕對(duì)保證.則在任何大的外壓下也不會(huì)發(fā)生彈性失穩(wěn)。（X）9、法蘭密封中.法蘭的剛度比強(qiáng)度更重要。（V）10、無縫鋼管做筒體時(shí)公稱直徑是指它們的外徑。（V）11、材料的屈強(qiáng)比（。/。）越高.越有利于充分發(fā)揮材料的潛力因此.應(yīng)極力Sb追求高的屈強(qiáng)比。（X）12、彈性模

9、數(shù)E和泊桑比卩是材料的重要力學(xué)性能一般鋼材的E和卩都不隨溫度的變化而變化.所以都可以取為定值。（X）13、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(shí)及時(shí)和迅速塑性變形的能力。（X）14、因?yàn)閮?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(shí)則壁厚大的容器壁內(nèi)的應(yīng)力總是小于壁厚小的容器。（X）15、因?yàn)閺氖芰Ψ治鼋嵌葋碚f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。（X）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(jì)溫度下的屈服點(diǎn)t。時(shí)即宣告該容器已經(jīng)“失效”。（V）S將逐漸

10、變小。（V）18、假定外壓長圓筒和短圓筒的材質(zhì)絕對(duì)理想制造的精度絕對(duì)保證則在任何大的外壓下也不會(huì)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。（V）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。（V）21圖紙標(biāo)注的容器殼體厚度指的是名義厚度5n,即可以作為依靠來承受介質(zhì)壓力的厚度。前半句對(duì),后半句不對(duì)?？梢宰鳛橐揽縼沓惺芙橘|(zhì)壓力的厚度是有效厚度5e。22對(duì)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(shí)際承壓能力不變。不對(duì)。法蘭尺寸相同,而承壓能力改變。23在中低壓容器設(shè)計(jì)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(duì)。雖然球形

11、封頭受力情況最好,但由于制造困難,多用于大型高壓容器封頭和壓力較高的儲(chǔ)罐上：而在中低壓器器設(shè)計(jì)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?yàn)榉忸^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來選取，而不是單純按化工工藝要求來確定。對(duì)。因?yàn)榉忸^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(duì)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，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(diǎn)？P1992、生產(chǎn)

12、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(jí)經(jīng)驗(yàn)放大法C、數(shù)學(xué)模擬放大法D、部分解析法2、下列鋼號(hào)各代表何種鋼符號(hào)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(gè)拼音字母.215為屈服強(qiáng)度值.B表示質(zhì)量等級(jí).F表示沸騰鋼。20A代表高級(jí)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015%左右含Mn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(hào).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

13、）直徑為2000mm設(shè)計(jì)壓力為IMPa的圓筒形容器（2）設(shè)計(jì)壓力為3.6MPa的搪玻璃壓力容器（3）設(shè)計(jì)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(gè)低合金鋼內(nèi)壓反應(yīng)塔筒體內(nèi)徑Di二1000mm標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭工作壓力2.0MPa（裝有安全閥）.工作溫度2700C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(jì)塔體壁厚并校核水壓試驗(yàn)強(qiáng)度。（L1二144MPa匚丨二170MPa345MPa：T二卩丁De二09送）sT2Qs（10分）表鋼板負(fù)偏差Ci（mm）鋼板厚度4.55.5678

14、25263032343640負(fù)偏差0.20.60.80.911.1解：根據(jù)題意.C2二1mm二0.9p1.0522PaPDiC2二21.05100021440.9-2-1.051.09.17mm再加上鋼板負(fù)偏差C1二0.8mm然后圓整取.n=10mm厚。水壓試驗(yàn)1.25才2疋1.051匚Pt（D/譏）二乂乂廠t一2二一28.2e0.9七s二0.90.9345二2795MPa二T:0.9竝-所以水壓試驗(yàn)時(shí)強(qiáng)度足夠。2&7-4O45Moapo2、DN2000的低碳鋼外壓圓筒筒體長4500mm壁厚10mm兩側(cè)封頭凸面高度600mm.介質(zhì)無腐蝕。試計(jì)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）。3.Pcr=2.59E二訂D0LD0s1解：C二0.8mm.C2二1mmL二4500:60024900mm3(pcr=2.2Ecr2105MPa)L存二1-17D0D。一e1-172叫2020mm37094L,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)n2.。pcr二2