化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)試卷附答案

題號一二三四總分總分得分10201060100一、填空題（共4小題，每空1分，共計(jì)10分）1 1段橫截面面積為A=180mm2，則1 段桿橫截面上的正應(yīng)力為80 Mpa，BC段桿橫截面上的正應(yīng)力為83.3 Mpa。2．當(dāng)圓截面梁的直徑增加一倍時(shí)，梁的強(qiáng)度是原梁的8倍。3．低碳鋼拉伸過程中可分為彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和局部變形階段。4．邊緣應(yīng)力的特性主要為局部性、自限性。5．如圖所示回轉(zhuǎn)薄殼，中心線為回轉(zhuǎn)軸，A點(diǎn)的第一曲率半徑是 R ，第二曲率半徑是R+a/sinθ（或AK2）。題1圖二、選擇題（共10小題，每題2分，共計(jì)20分） 題5圖直桿受扭轉(zhuǎn)力偶作用，如圖1所示，在截面1-1和2-2處的扭矩為（B 。1 2 1 A．T1=25 kNm；T2=5kNm； Ｂ．T1=25kNm；T2=－5kNm；Ｃ．T=35kNm；T=－5kNm Ｄ．T=－25kNm；T=5kNm1 2 1 ；簡支梁受集中力偶Mo作用，如圖2所示。以下結(jié)論錯誤的是（C 。b=0時(shí)，彎矩圖為三角形； B.a=0時(shí)，彎矩圖為三角形；C.CMo；DC在何處，最大彎矩總在C處。題1圖

題2圖截面上內(nèi)力的大?。– 。與截面的尺寸和形狀有關(guān)； B．與截面的尺寸有關(guān)，但與截面的形狀無關(guān)；C．與截面的尺寸和形狀無關(guān)； Ｄ．與截面的尺寸無關(guān)，但與截面的形狀有關(guān)下列常用壓力容器封頭，根據(jù)受力情況，從好到差依次排列次序?yàn)椋˙ 。A．橢圓形、半球形、碟形、錐形、平蓋； B．半球形、橢圓形、碟形、錐形、平蓋C．半球形、碟形、橢圓形、錐形、平蓋 D．碟形、半球形、橢圓形、錐形、平蓋對于鐵基合金，其屈服點(diǎn)隨著溫度的升高而（ C 。升高 B．不變 C．降低 D．未知數(shù)6．當(dāng)焊接接頭結(jié)構(gòu)形式一定時(shí)，焊接接頭系數(shù)隨著檢測比率的增加而（A iA．增大 B．減小 C．不變 D．不能確7．工程上把＞（A ）的圓筒稱為厚壁圓筒。iA．0.1 B．0.2 C．1.0 D．2下列不屬于立式容器的支座的是（C 。A．腿式支座 B．耳式支座 C．鞍式支座 D．裙式支9．根據(jù)工程上失穩(wěn)破壞的情況，不屬于外壓圓筒類型的是（B 。A．長圓筒 B．薄壁圓筒 C．短圓筒 D．剛性圓10．為提高外壓圓筒承載能力，通常較為合理的方法是（D 。A．增加壁厚 B．改用強(qiáng)度較高的材料 C．改善工作環(huán)境 D．設(shè)置加強(qiáng)三、是非題（共10小題，每題1分，共計(jì)10分）1．作用在一個(gè)平面上的三力如果平衡，則三力的作用線必相交于一點(diǎn)（√）材料力學(xué)對變形固體作了連續(xù)性假設(shè)、均勻性假設(shè)、各項(xiàng)同性假設(shè)、小變形假設(shè)（√）安排梁的受力情況，對提高梁的彎曲強(qiáng)度影響不大（×）金屬在交變載荷作用下容易發(fā)生疲勞現(xiàn)象（√）《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》把壓力容器按其破壞時(shí)造成的危害程度分為Ⅲ類，其中Ⅲ類容（√）氣密性試驗(yàn)應(yīng)在液壓試驗(yàn)合格前進(jìn)行（×）（√）對于壓力容器來說，從安全的角度考慮，必須進(jìn)行液壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)（×）（×）帶傳動可以緩沖沖擊和吸收振動，同時(shí)可以起到過載保護(hù)的作用（√）四、分析、計(jì)算題（共60分）一種車載式起重機(jī)，車重G1=26，起重機(jī)伸臂重G2=4.5=31kN大起吊重量Gmax（7分）（）取汽車受力分析如圖。列平衡方程F0,Fy

FGGGGB 1 2 3

0(2分)M 分)B即：G(2.5m3m)G2

2.5mG1

2mFA

(1.8m2m)0（1分）聯(lián)立求解F 1

5.5G（1分）A 3.8 1 2G 1

7.5kN（1分）5.5 1 2故最大起吊重量為G

7.5kN（1分）變截面直桿受力如圖，已知A1=500mm2,A2=300mm2,l=0.1m,E=200GPa（8）（）畫軸力圖2分求各段軸力FAB=-35kN（1分）FBC=27kN（1分）FCD=27kN（1分）計(jì)算變形ΔlΔl Δl ΔlAB BC CD （1）F lF lF lAA1

BA1

CA2 （1） 102 (351032710327103)200103 500 500 30010264 3.2102mm0.032mm （1分）200103n=300r/miM=955·M=159.2·mM=318.3N·mM=477.5·m，C A B DG=80GPa[]=40MPa，[]=1/m，試按強(qiáng)度和剛度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)軸的直徑（10（（扭矩圖中體現(xiàn)扭矩大小可給分）AB段：T=-M=-159.2N·m（1分）ABC段：T=-M-MB=-477.5N·m（1分）ACDTM=477.5N·m（1）2 D畫軸的扭矩圖）按強(qiáng)度設(shè)計(jì)軸徑由強(qiáng)度準(zhǔn)則max

TmaxWP

T max0.3

（2分）d

Tmax

477.51033

39.1mm0.2[

] 0.240 （1）d由剛度準(zhǔn)則

max

T maxG0.1d

] （1分）d4

Tmax

180 477.5103180 44

（1分）G0.1[] 801030.11103d=45mm（1分）]=100MPab×h=20×40mm2,（9）（）畫梁的彎矩圖求最大彎矩3分）M Flmax校核強(qiáng)度截面豎放時(shí)：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》試卷答案 第3頁共5頁max

MWMz

Flbh2/6（2分）650010320402

93.8MPa ]max （1）截面平放時(shí)：M max M

6500103

187.5MPamax Wz

bh2/6 40202

（2分） ]max （1）圖示水平直角折桿，橫截面直徑d6cm，鉛直均布載荷q0.8kN/m，[80MPa。試用第三強(qiáng)度理論校核其強(qiáng)度（10）解：危險(xiǎn)截面在固定端A處（2分） qM1.6kNm（2分，寫出具體步驟，畫彎矩圖酌情給分） CT0.4kNm（2）則 M

T

77.8MPa[]（3分）

A 2m B 1mr3 W滿足強(qiáng)度條件。（1分）有一庫存很久的氧氣瓶，其材質(zhì)為Q345R，圓筒體外徑為Do=219mm，系無縫鋼管收口而成，實(shí)測其最小壁厚為6.5mm，已知材料許用應(yīng)力162.5MPa，厚度附加量為1mm，設(shè)計(jì)溫度為常溫。今欲充15MPa（?。?6分）（1）確定參數(shù)4分）P =15Mpa，D =219mm， =6.5mm，=162.5Mpa，C=1(mm)0 n=1(無縫鋼)， C=6.5-1=5.5mme n（2）強(qiáng)度校核t=

P(DCC

oeoe

≤

（2分）t=

15(21925.5

=291.1Mpa（1分）可見t291.1MPa]t162.5MPa15MPa不安全，須改變