化工机械基础试卷

2003.6 《化工机械基础》试题(48学时)
一、名词解释（10分）
1、无力矩理论：
2、法兰的公称压力：
3、泊松比：
4、同素异构转变：
5、热脆：
二．作图题（共10分）
根据受力图画出剪力图和弯矩图（10分）
三、问答题（共26分）
1. Q235-A●F代表（钢种），其中Q为，235为，A表示，F表示；0Cr18Ni9 代表（钢种），18 表示，9 表示；ZL7代表（钢种）；H80 代表（钢种），80 表示。

（5分）
2．埋弧自动焊的优缺点是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么？（5分）
3．什么是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型？（8分）
4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类？（8分）
（1）直径为2000mm，设计压力为10Mpa的废热锅炉
（2）设计压力为0.6Mpa的氟化氢气体储罐
（3）设计压力为1.0Mpa的搪玻璃压力容器
（4）p为4Mpa的剧毒介质容器
四、计算题（共54分）
1、 一个低合金钢内压反应釜，内径mm D i 1000=，工作压力MPa 0.2（装有安全阀）
，工作温度C 0
300，釜体采用单面手工电弧焊（有垫板），全部无损探伤，内部介质有轻微腐蚀性，试设计反应釜筒体壁厚，并校核水压试验强度。

（[]MPa t
144=σ
[]MPa 170=σ MPa s 345=σ，()s e
e i T T D p ϕσδδσ9.02≤+=
）
（10分） 表 钢板负偏差C l （mm ） 钢板厚度 6～7 8～25 26～30 32～34 36～40 42～50 52～60 负偏差 0.6
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
2、 低碳钢外压圆筒，外径mm D 10400=，测量壁厚为mm 20，内部介质无腐蚀性，钢板
负偏差mm C 8.01=，筒体长mm 5000，两侧为椭圆封头，凸面高度mm 300，求该筒体的许用外压。

（弹性模量为MPa 5
102⨯）（6分）
3、 截面直杆如图，已知：212cm A =，224cm A =，
236cm A =，2/200m GN E =，求出各截面的轴
力，画出轴力图，并求杆的总伸长。

（10分）
4、已知GPa E 200=，梁的直径为50mm ，m kN M .2=，
m a 2.0=，m L 3.0=，求危险横截面上最大正应力，并求悬臂梁的挠曲线方程和自由端的挠度和转角。

（12分）
5、如图所示，扭矩m kN M n .2=，轴向力kN P 100=，作用在直径mm D 50=的钢轴上
若[]MPa 170=σ，求圆轴外圆周的危险点A 处（1）主应力的大小；（2）主平面位置；（3）最大剪应力；（4）分别用第三、第四强度理论计算该点的相当应力。

（12分）
6、一设备法兰的操作温度为2800C ，工作压力为0.4MPa ，当材料为Q235-A 和15MnVR 时应分别按何种公称压力级别确定法兰的几何尺寸。

（4分）
2004.6 《化工机械基础》期末试题(A卷)
一、名词解释（10分）
1、名义屈服极限：
2、冲击韧度：
3、薄壁容器：
4、筒体的弹性失稳：
5、垫片密封比压力：
二．问答题（共42分）
1、画出低碳钢的拉伸和压缩应力—应变示意图，简要说明各个阶段的名称以及各种极限应
力的名称。

（8分）
2．不锈钢为什么含碳量都很低？（4分）
3．下列钢号各代表何种钢，符号中的字母和数字各有什么意义？（8分）Q235-A.F：
20：
16MnDR：
HSn70-1：
4．手工电弧焊、埋弧自动焊和氩弧焊的特点是什么？（6分）
5．法兰的公称压力是如何定义的？一设备法兰的操作温度为2800C，工作压力为0.4MPa，当材料为Q235-A和15MnVR时应分别按何种公称压力级别确定法兰几何尺寸。

（6分）
6．下列容器属一、二、三类容器的哪一类？（6分）
（1）直径为2000mm，设计压力为20MPa的圆筒形容器
（2）设计压力为0.6MPa的液氨储罐
（3）设计压力为5MPa的压力容器
（4）p为4MPa的剧毒介质容器
7．卧式和立式容器支座的形式主要有哪些？（4分）
三、计算题（共48分）
1、一个低合金钢内压反应塔，筒体内径mm D i 500=，标准椭圆形封头，工作压力MPa
0.2（装有安全阀），工作温度C 0
300，塔体采用单面手工电弧焊（有垫板），局部无损探伤，内部介质有轻微腐蚀性。

（1）设计塔体壁厚，并校核水压试验强度。

（2）设计封头壁厚。

（[]MPa t
144=σ，[]MPa 170=σ，MPa s 345=σ，()
s e
e i T T D p ϕσδδσ9.02≤+=
）
（12分）
表 钢板负偏差C l （mm ）
钢板厚度 4.5～5.5 6～7 8～25 26～30 32～34 36～40 负偏差 0.2
0.6
0.8
0.9
1
1.1
2、DN1200的低碳钢外压圆筒，筒体长4500mm ，壁厚10mm ，两侧为椭圆封头，凸面高度300mm ，
介质无腐蚀。

试计算能承受的许可外压，并判断发生侧向失稳后筒体横截面上产生的波
形数。

（8分）（3
2.2⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=D
E p e
cr δ，()05.2059.2D L D E p e cr δ=，MPa E 5102⨯=）
3、变截面直杆的受力如图所示，已知：2
18cm A =，
224cm A =，2/200m GN E =，总伸长量为
0.075mm ，求出力P 的大小并画出轴力图。

（
8分）
4、已知GPa E 200=，梁的直径为50mm ，画出弯矩
图并求危险横截面上最大正应力。

（10分）
5、车床的传动光杆装有安全联轴器，当超过一定
载荷时，安全销即被剪断。

已知安全销的平均直径d 0为5mm ，材料为45钢，其剪切极限应
力为MP a 3700
=τ，传动杆的直径D 为20mm ，求安全联轴器转速min /100r n =时所能传递的最大轴功率N 为多少？此时传动杆横截面上所受到的最大应力是多少？（10分）。