化工设备机械基础试卷A(材化03级用)答案.docVIP

化工设备机械基础试卷A（材化03级用）答案 选择题（16分） 1．c 2.a 3.c 4.b 5.a 6.b 7.c 8.c 判断题（24分） 1.× 2. √ 3.× 4× 5. √ 6.× 7. × 8. × 9. √ 10.×11. √ 12.× 填空题（25分） 塑性， 强度， 韧性 低碳，钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母，屈服点的数值，低合金 薄膜， 弹性， 第三 选择材料， 许用应力 1， 3 钢制压力容器, 核心, 正文, 相关标准, 标准释义 联接件， 被联接件， 密封元件, 垫片渗漏， 压紧面泄漏 轻型鞍座, 公称直径为2600mm, 活动鞍座 耳式支座， 腿式支座， 支承式支座， 裙座 胀接, 焊接, 胀焊并用 板式塔, 填料塔, 整块式, 分块式 浆式, 推进式, 框式, 锚式, 螺带式 , 压， 无 屈服，持久， 蠕变 问答题（20分） 1.答题要点: 薄膜应力的两个方程………………………………………………….3分 微体平衡方程式 区域平衡方程式 —经向应力，MPa —环向应力，MPa —壳体中曲面在所求应力点的第一曲率半径，mm; —壳体中曲面在所求应力点的第二曲率半径，mm; S—厚度，mm; P—气体压力，MPa 应用条件……………………………………………………………….4分 回转壳体曲面在几何上是轴对称,壳体厚度无突变；曲率半径是连续变化的，材料是各向同性的，且物理性能（主要是E和μ）应当是相同的； 载荷在壳体曲面上的分布是轴对称和连续的； 壳体边界的固定形式应该是自由支承的； 壳体的边界力应当在壳体曲面的切平面内，要求在边界上无横剪力和弯矩。 2.答题要点: ①温差应力产生的原因………………………………………………….5分 如图所示,固定管板式换热器的壳体与管子,在安装温度下,它们的长度均为L(图a);当操作时(图b),壳体和管子的温度都升高,若管壁温度高于壳壁温度,则管子自由伸长量和壳体自由伸长量分别为 =(-)L =(-)L 式中, —分别为管子和壳体材料的温度膨胀系数，1/℃； —安装时的温度，℃ ，—分别为操作状态下管壁温度和壳壁温度，℃ 由于管子与壳体是刚性连接，所以管子和壳体的实际伸长量必须相等，见图c，因此就出现壳体被拉伸，产生拉应力；管子被压缩，产生压应力。此拉、压应力就是温差应力。这就是温差应力产生的原因。 ②消除温差应力的措施………………………………………………….2分 减少壳体与管束间的温度差 装设挠性构件 使壳体和管束自由热膨胀 双套管温度补偿 3.答题要点: ①导致筒体失稳时的最小压力称为该筒体的临界压力。…………………3分 ②影响临界压力的因素：……………………………………………………3分 1)筒体几何尺寸的影响； 2)筒体材料性能的影响； 3)筒体椭圆度和材料不均匀性的影响。 五、计算题（15分） 1.计算题 解：（1）确定参数……………………………………………………………..5分 =15MPa =219mm =6.5mm ===180MPa ===162.5MPa 取许用应力为 =162.5MPa =1(无缝钢管) ,取腐蚀裕量 C2=1mm C= C1 +C2=0+1=1(mm)(因为已知最小壁厚为6.5mm,故不再计入负偏差C1) =Sn-C=6.5-1=5.5mm （2）强度校核……………………………………………………………..5分 =≤ = =291.1MPa 可见=291.1Mpa＞=162.5Mpa,所以该氧气瓶用于15Mpa的压力下强度不够,不安全,须改变用途降压使用。 (3)确定最高允许工作压力……………………………………………5分 ==8.37MPa 该氧气瓶的最大安全使用压力为8.37MPa F:\2005-2006-1试卷及答案汇总（周敏）\2005-2006-1化工设备机械基础试卷A（材化2003级用）答案.doc 第 3 页 共 3页