化工设备设计基础课程教学(自学)基本要求

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二、名词解释 1. 截面法- 2. 平面截面假设- 三、计算题 2-1 试求图示钢杆各段内横截面上的应力和杆的总变形。已知杆的横截面面积 A=12cm2,钢材的弹 性模量 E=2×105MPa。 2-2 图示三角形支架由 AB 和 BC 两杆组成,在两杆的联接处月悬挂有重物 G= 30kN。已知两杆均 为圆截面,其直径分别为 dAB=25mm,dBC=30mm,杆材的许用应力 [σ]=120MPa,试问此支架是否 安全。 4 中国石油大学(华东)现代远程教育课程教学(自学)基本要求 第三章 一、填空 1. 梁的任一截面上的内力有 和 2. 梁的弯曲强度条件为 、 3. 用叠加法求梁 的变形的前提条件是 4. 单元体的应力状态可以分为三类: 5. 材料破坏的主要形式 可以归纳为 。 ;利用梁的弯曲强度条件可以解决 和计算 。 。 、 和 和 两类。 。 二、名词解释或简答 1. 梁横截面上的剪力与弯矩的正负号是如何规定的? 2. 横力弯曲— 3. 平行 移轴定理— 三、计算题 1.图示各梁中的载荷为 P=20kN,q=l0kN/m,m=20kNm,尺寸为 l=2m,a=1m。试 列出各梁的剪 力、弯矩方程并作出剪力、弯矩图,求出 Qmax 和 Mmax。 (a) (b) 2. 螺栓压板夹紧装置如图所示。已知压板长度为 3a=180mm,压板的许用应 力[σ]=120MPa。试根 据压板的弯曲强度,计算该夹紧装置对工件的最大压紧力。 第五章 5 中国石油大学(华东)现代远程教育课程教学(自学)基本要求 一、填空 1. δ、ψ 是金属材料的 指标;σb、σs 是材料的 2. 对钢材,其泊桑比 = 。 3. 说明下列材料牌号中各个字母及数字的含义? Q235-A,20g,16MnDR,1Cr8Ni 9Ti,00Cr19Ni9 指标;αk 是材料的 指标。 二、名词解释 1. 蠕变- 2. 冲击韧性- 第七章 一、名词解释 1. 薄膜理论 2. 边缘应力 二、填空题 1. 轴对称壳体是指壳体的 2. 区域平衡方程式为 3. 边缘应力的特点是 、 性 和 和 都是对称于对称轴的。 ;微体平衡方程式为 。 性。 三、指出和计算下列回转壳体上诸点的第一和第二曲率半径 四、计算题 有一立式圆筒形贮油罐,罐体内径为 8000mm,壁厚为 8mm,油的液面距罐底 2 5m, 油的重度为 8×103N/m3,试求: ⑴ 油罐筒身上的薄膜应力 σθ 和 σm,并 画出应力沿高度的分布图; ⑵ 若液面上方气体压力最大不超过 0.08MPa(表压),再 求筒身薄膜应力 σθ 和 σm 并画出应力沿高度 分布图。 第八章 一、名词解释 1. 弹性失效设计准则- 2. 设计压力- 3. 壁厚附加量- 二、填空 1. 有一容器,其最高工作压力为 1.6MPa,工作温度≤150℃且装有安全阀,试 确定该容器的设计压 力 p= MPa;水压试验压力 MPa。 2. 对于碳钢和低合金钢制的
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学时要求 主要内容 上交作业 备 注 [教材-第 8 章] (6 学时) 【了解】容 器的结构及分类;边缘应力的概念 【掌握】压力容器零部件的标准化、薄壁回转壳体 的 9 个概念;薄膜理论及其应用 【重点掌握】第一、二曲率半径;薄膜理论及其适 用条件 第八章 内压薄壁圆筒和球壳设计 学时要求 (6 学时) 【了解】强度理论及设计基本知识 【掌握】壁厚计算公 式的推导过程,设计参数的确定;压力试验的分类及实施;封 头的设计 【重点掌握 】壁厚计算公式 [教材-第 9、10 章] 主要内容 上交作业 备 注 第九章 外压容器设计 学时要求 主要内容 (6 Fra Baidu bibliotek时) 【了解】外压容器的失效形式 【掌握】长、短 及刚性圆筒的分类,临界压力的计算;外压圆筒及封头的工程设计 2 中国石油大学(华东)现代远程教育课程教学(自学)基本要求 方法 【重点掌握】图算法的原理及应用 上交作业 备 注 [教材-第 11 章] 第十章 容器零部件 学时要求 (6 学时) 【了解】压力容器常用的零部件 【掌握】法兰连接的原 理及其结构、法兰及垫片的选用;容器的支座结构及选用办 法;容器的开孔补强原则 及方法 【重点掌握】法兰的选用方法,容器的开孔补强结构及计算 [教材-第 12 章 ] 主要内容 上交作业 备 注 第十一章 直立设备设计 学时要求 (4 学时) 【了解】直立设备的相关基本概念; 【掌握】直立设备 所受的各种载荷及其计算方法;直立设备的危险截面及其校核; 裙座及其相关结构的 设计与校核; 【重点掌握】危险截面的载荷分析与校核计算 [参见:化工设备设计 基础;刁玉玮编,大连理工出版社] 编者:赵延灵 主要内容 上交作业 备 注 作 第一章 一、填空 1. 力 的 机 械 作 用 对 物 体 产 生 两 种 效 应 : 使 使 ,即内效应。 2. 力的合成与分解法则有 和 3. 平面汇交力系平衡的充要条件是 4. 平面力偶系平 衡的充要条件是 业 ,即外效应; 两种。 。 。 二、名词解释 1. 2. 3. 4. 平衡力系- 二力平衡条件- 平面汇交力系- 力的平移定理- 3 中国石油大学(华东)现代远程教育课程教学(自学)基本要求 三、计算题 1. 化工厂起吊设备时为避免碰到栏杆,施加一水平力 P,设备重 G=40kN。试求 水平力 P 及绳子的 拉力 T。 2. 图示为某支架结构,在支架上作用有一力偶,其力偶矩 m=300 Nm。如不计支 架杆重,试求铰 链 B 处的约束反力。 第二章 第二章 一、填空 1. 工程中常用的构件按其几何形状特征可分为 2. 杆件在外力作用下变形的基 本形式有 3. 根据直杆拉伸与压缩的强度条件可以进行 等三类强度计算问题。 4. 低 碳钢的拉伸过程可分为 、 四个阶段。 、 、 和 、 、 、 三类。 和 。 和 和
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容器, 考虑其刚性需要, 其最小壁厚为 mm; 对于不锈钢制容器, 其最小壁厚为 mm。 3. 设计温度虽不直接反映的强度计算公式中,但它是设计中 和确定 时的一个 不可缺少的参数。 三、计算题 6 中国石油大学(华东)现代远程教育课程教学(自学)基本要求 1. 有一 DN2000mm 的内压薄壁圆筒,壁厚 Sn=22mm,承受的最大气体压力 p=2 MPa,焊缝系数 ф=0.85,壁厚附加量为 C=2mm,试求筒体的最大工作应力。 2. 某 球形内压薄壁容器,内径为 Di=10m,壁厚为 Sn=22mm,若令焊缝系数 ф=1.0,壁厚 附加量为 C=2mm,试计算该球形容器的最大允许工作压力。已知钢材的许用应力[σ ]=147MPa。 第九章 一、名词解释 1. 外压容器- 2. 弹性压缩失稳- 二、填空 1. 受外压的长圆筒,侧向失稳时波形数 n=( );短圆筒侧向失稳时波形数为> ( )的整数。 2. 当外压圆筒的 Se/D0>( )时,一般在器壁应力达到材料的屈服极限 以前不发生弹性失稳现 象,故在这种条件下,任何长径比的圆筒均可按( )圆筒设计 。 3.外压圆筒设计时,现行的稳定安全系数为 m=( )。 4. 直径与壁厚分别为 D, S 的薄壁圆筒壳,承受均匀侧向外压 p 作用时,其环向应力=( ),经 向应力( ), 它们均是( )应力,且与圆筒的长度 L( )关。 5. 外压容器的焊缝系数均取为 ф=( )。 6. 外压圆筒的加强圈,其作用是将( )圆筒转化成为( )圆筒,以提高临界失稳 压力,减薄 筒体壁厚。 三、计算题 设计一台尿素真空蒸发罐,已知直径 Di=4000mm,L=4300mm(切线间长度),两 端采用标准椭圆 形封头,最高操作温度<200℃,材质为 00Cr17Ni12Mo2,试确定罐 体和封头的壁厚。 第十章 一、名词解释 1. 预紧密封比压- 2. 工作密封比压- 3. 等面积补强原则- 二、填空 1. 2. 3. ( 4. ( 5. 法兰联接结构,一般是由( )件、 ( )件和( )件三 部分组成。 提高法兰刚度的主要途径是:①( ) ;②( ) ;③( ) 。 法兰联 接中 的平面 密封 面推 荐用于 p< ( )MPa 的场 合; 凹凸密封 面推 荐用于 p< )MPa 和 Dg<( )mm 的场合。 卧式容器双鞍座设计中,容器的计算长度等于( )长度 加上两端凸形封头曲面深度的 )。 卧式容器双鞍式支座设计中,筒体的最大轴向总应 力的验算条件是: 轴向拉应力为:( ); 轴向压应力为:( ) 6. 在鞍座标准中规定 的鞍座包角有 θ=( )和 θ=( )两种 三、工程应用题 1. 为一不锈钢(1Cr18Ni9Ti)制的压力容器配制一对法兰,最大工作压力为 1.6 MPa,工作温度为 150℃,容器内径为 1200mm。确定法兰型式和等级。 2. 有一卧式 圆筒形容器,Dg=3000mm,最大重量为 100 吨,试选择双鞍式支座标准。 第十一章 十一章 7 中国石油大学(华东)现代远程教育课程教学(自学)基本要求 一、名词解释 1. 自支承式塔设备- 2. 基本风压- 二、填空 1. 自支承式塔设备设计时,除了考虑操作压力以外,还必须考虑( ( )、( )等 载荷。 2. 内压操作的塔设备, 最大组合轴向压应力出现在( )时的( 轴向压应力为 σ max =( i -i
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