化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)習(xí)題答案

1-1TANCG1TBN’CG2TAG1TBG21-3ABPBNBNAyNAx補(bǔ)充：FABCDRDABCRBNAyNAxNCyNCxNCyNCxFDC整體受力圖：FABCDABCRBNAyNAxNCyNCxRDNCyNCxFDCNAyNAxRBRD1-71、判斷BC為二力桿，取AB為研究對(duì)象，畫其受力圖：2、建立坐標(biāo)，列平衡方程：GABCG45°NBCNAyNAxGABCG45°400720GABCG45°NBCNAyNAx補(bǔ)充：NAyNAxNBABFqMCD1-9（a）PPACBD321PPACBDP1-9(b)2P2PACBDPP3212P2PACBDPPPPP補(bǔ)充：知A＝100mm2、E＝2×105MPa，F(xiàn)＝10KN、Q＝4KN，畫軸力圖，求應(yīng)力、變形QQACBDFFQQACBDFFQQACBDFFQQACBDFF軸力圖：QQACBDFF6KN10KN10KN總變形：1-11分析：支架要安全，則要保證AB、BC桿均安全。判斷：AB、BC均為二力桿，取B鉸為研究對(duì)象，其受力圖為：B由平衡方程可得：強(qiáng)度校核：所以，支架安全。1-12(a)10KN.m15KN.m20KN.m30KN.m30KN.m10KN.m5KN.m15KN.m1-12(b)2M4MMMM2M2M1-13MT1-13MT1-14Q、M正負(fù)號(hào)的規(guī)定：1、對(duì)于剪力Fs－－以該截面（如n-n）為界，如左段相對(duì)右段向上滑移（簡(jiǎn)稱左上右下），則剪力為正；反之為負(fù)。2、對(duì)于彎矩M－－若梁在該截面附近彎成上凹下凸，則彎矩為正；反之為負(fù)。1-15(a)x1-15(b)(1)求支座反力：RARCPACB10ACBRARCAC段：x1CB段：PACBRARCx2（2）分段列Q（x）、M（x）。PACBRARC1-15(c)AC段：CB段：1-15(d)AC段：1-15(d)CB段：1-15(e)AC段：CB段：1-15(f)(1)求支座反力：RARBRARARBRAAC段：x1CD段：x2（2）分段列Fs（x）、M（x）。RARBRARARBRADB段：x31-15(g)1-15(h)(1)求支座反力：RARBqACB(2)分段列剪力、彎矩方程：RARBqACBx1AB段：(2)分段列剪力、彎矩方程：RARBqACBx2BC段：(3)畫剪力、彎矩圖：RARBqACB1-161-20解：⑴

計(jì)算柔度一端固定，一端自由=2，可見，螺桿的穩(wěn)定性不夠。⑵

計(jì)算臨界力⑶穩(wěn)定性校核判斷：AB、BC均為二力桿，取B鉸為研究對(duì)象，其受力圖為：由平衡方程可得：B1-22強(qiáng)度校核：所以，綜合二桿，許可載荷為1-23屬雙剪結(jié)構(gòu)。取銷釘為研究對(duì)象，其受力情況如圖b所示。銷釘中間段部分有二個(gè)受剪面(圖c)，每一受剪面上的剪力、剪切面積為：因2t2＞t1，故取厚度為t1段的銷釘為研究對(duì)象，擠壓面上的所以綜合計(jì)算，取d＝14mm。1-24解:(1)剪切強(qiáng)度校核根據(jù)平衡條件可得鍵在剪切面上的剪力FsbhdFsbhd由剪切強(qiáng)度條件可得：滿足鍵的剪切強(qiáng)度條件。Fs（2）擠壓強(qiáng)度校核研究半個(gè)鍵上的平衡，知擠壓力實(shí)際為剪力，故有：

Fbs=Fs=57.1KN由擠壓強(qiáng)度條件可得：滿足擠壓強(qiáng)度條件。1/31/202456自由基共聚物組成方程同時(shí)適用于離子共聚。離子共聚的特點(diǎn)：對(duì)單體有較高選擇性離子共聚的單體極性相近，有理想共聚的傾向。溶劑和反離子的性質(zhì)及溫度對(duì)單體的活性和競(jìng)聚率有很大影響。6.5離子型共聚(ioniccopolymerization)1/31/202457（1）結(jié)構(gòu)相似單體對(duì)的共聚合：結(jié)構(gòu)相似單體對(duì)由于其單體活性和鏈自由基的活性相近，因而r1r2接近于1，顯示理想共聚特征。多數(shù)陰離子共聚合體系接近理想共聚，但1,1-二取代單體由于空間阻礙效應(yīng)傾向于發(fā)生交替共聚。1、陰離子共聚合但是，陰離子聚合常常為活性聚合，不存在穩(wěn)態(tài)假設(shè)條件，因而根據(jù)穩(wěn)態(tài)假設(shè)推導(dǎo)出的共聚合方程不適于陰離子共聚合。1/31/202458陰離子共聚合最重要的應(yīng)用是利用其活性聚合特性合成苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）三嵌段共聚物：1/31/202459（1）陽離子共聚合與陰離子共聚合具有很多共性，因而r1r2接近于1，顯示理想共聚特征。（2）結(jié)構(gòu)不同單體對(duì)的共聚合：其中最重要的一個(gè)例子是丁基橡膠的合成，它是由異丁烯（約97%）和少量的異戊二烯（約3%）在鹵代烴溶劑中于低溫（-100℃）共聚而成。結(jié)構(gòu)不同單體對(duì)共聚時(shí)，常常r1>1,r2>1，意味著兩單體有各自生成均聚物的傾向，因此這時(shí)要特別注意區(qū)分所得產(chǎn)物是共聚物還是均聚物的混合物。如果是共聚物，獲得嵌段共聚物的可能性很大。2、陽離子共聚合1/31/202460（3）溫度的影響由于溫度會(huì)影響陽離子聚合過程中的離解平衡，因此溫度對(duì)單體競(jìng)聚率的影響比自由基聚合大，但影響較復(fù)雜，沒有簡(jiǎn)單的同一傾向。（4）引發(fā)劑和溶劑的影響

由于引發(fā)劑和溶劑對(duì)結(jié)構(gòu)相似單體活性的影響也相似，因此對(duì)單體競(jìng)聚率的影響不明顯。1/31/2024614.1

引發(fā)劑種類從以上的介紹可以看出，離子聚合的條件往往比較苛刻，不如自由基聚合應(yīng)用的普遍。除了一些共性的部分比較相似之外，對(duì)離子聚合的研究不如自由基聚合那樣的更系統(tǒng)和全面，其中也有離子聚合本身的共性較少、特殊性較多有關(guān)自由基聚合離子型聚合熱或光引發(fā)劑的性質(zhì)只影響引發(fā)反應(yīng)室溫下引發(fā)劑中的一部分成為反離子，處于活性中心的近旁，自始至終對(duì)反應(yīng)有影響陽離子陰離子親電試劑親核試劑堿金屬及其有機(jī)化合物路易斯酸偶氮類過氧類氧化還原體系1/31/202462自由基聚合的選擇性小，離子聚合對(duì)單體有較高的選擇性自由基是中性的，對(duì)π鍵的進(jìn)攻和對(duì)增長(zhǎng)鏈的性質(zhì)沒有苛刻的要求，幾乎所有的取代基都能使增長(zhǎng)的鏈自由基穩(wěn)定化，因此幾乎所有的碳-碳雙鍵都可以進(jìn)行自由基聚合；供電子基團(tuán)如烷氧基、苯基、乙烯基等有利于陽離子聚合；吸電子基團(tuán)如腈基、羰基（醛、酮、酸、酯），能進(jìn)行陰離子聚合。單體對(duì)反應(yīng)類型的選擇4.2

單體結(jié)構(gòu)1/31/202463鹵原子的誘導(dǎo)效應(yīng)是吸電子，而共軛效應(yīng)卻有供電性，但兩者均很弱，因此他們既不能陰離子聚合也不能陽離子聚合，只能自由基聚合；基團(tuán)的吸電子傾向過強(qiáng)時(shí)，如偏二腈乙烯[H2C=C(CN)2]、硝基乙烯，就只能陰離子聚合，而難自由基聚合；雖然烷基是供電子基團(tuán)，但它的供電性和超共軛效應(yīng)均很弱，只有1，1-雙烷基烯烴才能進(jìn)行陽離子聚合；帶有共軛體系的烯類，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丁二烯、異戊二烯等，π電子流動(dòng)性很大，易誘導(dǎo)極化，能按上述三種機(jī)理進(jìn)行聚合。1/31/202464向溶劑鏈轉(zhuǎn)移，降低分子量籠蔽效應(yīng)，降低引發(fā)劑效率f溶劑加入，減小了[M]，降低了Rp水也可作介質(zhì)而進(jìn)行懸浮、乳液聚合等溶劑的極性和溶劑化能力，對(duì)活性種的形態(tài)有較大影響，對(duì)Rp、Xn

和產(chǎn)物的立構(gòu)規(guī)整性都有很大影響

溶劑不能選用醇、水等常用介質(zhì)，鹵代烴、CS2、液態(tài)SO2、CO2（陽離子），液氨、醚類（陰離子）4.3

溶劑的影響自由基聚合離子型聚合1/31/2024654.4

溫度引發(fā)活化能很小，同時(shí)為了防止鏈轉(zhuǎn)移、重排等副反應(yīng)，常在低溫下進(jìn)行聚合。甚至，陽離子聚合多在－70～－100℃的攝氏零度以下進(jìn)行取決于引發(fā)劑的分解溫度，50～80℃自由基聚合離子型聚合1/31/2024664.4

關(guān)于終止自由基聚合離子型聚合正常情況下一般為雙基終止（包括偶合和歧化）具有相同電荷，不能雙基終止往往無終止，成為活性聚合物，或者通過添加其它試劑終止陽離子陰離子向單體、反離子、鏈轉(zhuǎn)移劑等終止1/31/2024674.5

速率特征自由基聚合陽離子聚合陰離子聚合慢引發(fā)、快增長(zhǎng)、可轉(zhuǎn)移、速終止快引發(fā)、快增長(zhǎng)、易轉(zhuǎn)移、難終止快引發(fā)、慢增長(zhǎng)、無終止1/31/2024684.6

阻聚劑自由基聚合離子型聚合一般為氧、苯醌、DPPH等，但他們對(duì)離子聚合無阻聚作用（除醌對(duì)陽離子聚合外）極性物質(zhì)如水、醇等是離子聚合阻聚劑堿類（親核試劑）是陽離子聚