南京工業(yè)大學(xué)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)試卷A

工0703化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)復(fù)習(xí)CheerfulChenPAGE6/6南京工業(yè)大學(xué)《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》試卷A化工專業(yè)（本）科一、名詞解釋（每小題2分，共10分。）1、延伸率2、屈服點(diǎn)3、回轉(zhuǎn)殼體4、有效厚度5、臨界壓力二、判斷題（每題1分，共10分）1、材料的屈強(qiáng)比（σS/σb）越高，越有利于充分發(fā)揮材料的潛力，因此，應(yīng)極力追求高的屈強(qiáng)比。（）2、彈性模數(shù)E和泊桑比μ是材料的重要力學(xué)性能，一般鋼材的E和μ都不隨溫度的變化而變化，所以都可以取為定值。（）3、蠕變強(qiáng)度是表示材料在高溫條件下抵抗發(fā)生緩慢塑性變形的能力；持久強(qiáng)度表示材料在在高溫抵抗斷裂的能力；沖擊韌性則表示材料在外加載荷突然襲擊時(shí)及時(shí)和迅速塑性變形的能力。（）4、在承受內(nèi)壓的圓形容器上開(kāi)橢圓孔，應(yīng)使橢圓的長(zhǎng)軸與筒體軸線平行。（）5、薄壁回轉(zhuǎn)殼體中任一點(diǎn)，只要該點(diǎn)的兩個(gè)曲率半徑R1＝R2，則該點(diǎn)的兩向應(yīng)力σθ=σm。()6、依據(jù)彈性失效理論，容器上一處的最大應(yīng)力達(dá)到材料設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn)σtS時(shí)，即宣告該容器已經(jīng)“失效”。（）7、安全系數(shù)是一個(gè)不斷發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，按照科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總趨努，安全系數(shù)將逐漸變小。（）8、假定外壓長(zhǎng)圓筒和短圓筒的材質(zhì)絕對(duì)理想，制造的精度絕對(duì)保證，則在任何大的外壓下也不會(huì)發(fā)生彈性失穩(wěn)。（）9、法蘭密封中，法蘭的剛度比強(qiáng)度更重要。（）10、無(wú)縫鋼管做筒體時(shí)，公稱直徑是指它們的外徑。（）三、填空題（每空1分，共40分）1、δ、ψ是金屬材料的()指標(biāo)；σS、σb是材料的()指標(biāo)；AK是材料的()指標(biāo)。2、對(duì)鋼材，其泊桑比μ＝（）。3、碳溶解在（）所形成的固溶體叫做鐵素體；碳溶解在（）中所形成的固溶體叫做奧氏體。4、鋼的常規(guī)熱處理工藝一般分為（）、（）、（）和（）。5、金屬腐蝕包括（）腐蝕和（）腐蝕。6、淬火最終得到的組織是（）。7、Q235-A.F中Q的意思是（），F(xiàn)的意思是（）；16MnR的含碳量是（），R表示（）；0Cr13中合金元素Cr的含量是（）。8、鋼板卷制的筒體和成型封頭的公稱直徑是指它們的()。9、容器的壁厚與其最大截面圓的內(nèi)徑之比小于（）的稱為薄壁容器，超過(guò)這一范圍的為厚壁容器。10、有一盛裝液化氣的容器，其最高使用溫度為50℃，已知該液化氣在50℃時(shí)的飽和蒸氣壓為2.07MPa，試確定該容器的計(jì)算壓力pc＝()MPa；水壓試驗(yàn)壓pT＝（)MPa。11、標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的長(zhǎng)、短半軸之比a/b＝()。12、在外壓容器設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定安全系數(shù)m對(duì)于圓筒、錐殼取m=()，對(duì)于球殼、橢圓形和碟形封頭取m=（）。13、法蘭連接結(jié)構(gòu)，一般是由()件、()件和()件三部分組成。14、制定法蘭標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列時(shí)，是以（）材料，在（）℃時(shí)的力學(xué)性能為基礎(chǔ)的。15、在鞍座標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的鞍座包角有θ＝（）和θ=()兩種。16、列管式換熱器主要分為（）、（）（）和（）幾種結(jié)構(gòu)形式。17、設(shè)計(jì)自支承式塔設(shè)備時(shí)，除了考慮操作壓力以外，還必須考慮（）、（）、（）、（）等載荷。四、識(shí)圖與填圖題（1、2題每題4分，3、4題每題5分共18分）1、圖1中A，B點(diǎn)表示兩個(gè)受外壓的鋼制圓筒，材料是碳素鋼，σS=216MPa，E=206GPa.試回答：A，B兩個(gè)圓筒各屬于那一類圓筒？它們失穩(wěn)時(shí)的波形數(shù)n等于幾或大于幾？圖12、指出下列換熱管的排列形式，如圖2所示：圖2（1）（2）（3）（4）標(biāo)出圖3所示固定管板式列管換熱器各零部件名稱。圖31.2.3.4.5.6.7.8.9.10.4、試將塔設(shè)備中所標(biāo)編號(hào)的名稱按順序?qū)懗鰜?lái)。（圖4）1.2.3.4.5.6.7.89.10.圖4五、計(jì)算題（1題6分，2、3題每題4分，4題8分，共22分）計(jì)算下列各種承受氣體均勻內(nèi)壓作用的薄壁回轉(zhuǎn)殼體上諸點(diǎn)的薄膜應(yīng)力σθ和σm：（1）球殼上任一點(diǎn)。已知p＝2.5MPa，D＝1000mm，S＝8mm。（2）圓柱殼上任一點(diǎn)，已知p＝1MPa，D＝2000mm，S＝20mm。某球形內(nèi)壓薄壁容器，內(nèi)徑為Di＝2800mm，壁厚為Sn＝22mm，若令焊接接頭系數(shù)φ＝1.0，厚度附加量C＝2mm，試計(jì)算該球形容器的最大允許工作壓力。已知鋼材的許用應(yīng)力[σ]t＝147MPa。3、若已知某材料的σb＝490MPa，σs＝325MPa，求該材料的許用應(yīng)力[σ]t為多少？4、某化工廠反應(yīng)釜，內(nèi)徑為Di＝2000mm，工作溫度為5～105℃，計(jì)算壓力為pc＝1.6Mpa，釜體材料選用0Cr18Ni10Ti，采用雙面焊對(duì)接接頭，局部無(wú)損探傷φ＝0.85，凸形封頭上裝有安全閥，厚度附加量為C=2mm，材料的許用應(yīng)力[σ]t＝137MPa，σs＝205Mpa，試設(shè)計(jì)釜體厚度。（鋼板厚度尺寸系列見(jiàn)表1）表1鋼板厚度尺寸系列化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)試卷A答案一、1、延伸率：試件受拉力拉斷后，總伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原始長(zhǎng)度之比的百分率，稱為延伸率。2、屈服點(diǎn)：發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，即開(kāi)始出現(xiàn)塑性變形時(shí)的應(yīng)力，稱為“屈服點(diǎn)”。3、回轉(zhuǎn)殼體：回轉(zhuǎn)殼體系指殼體的中間面是直線或平面曲線繞其同平面內(nèi)的固定軸線旋轉(zhuǎn)360。而成的殼體。4、有效厚度：指名義厚度和厚度附加量的差值。5、臨界壓力：導(dǎo)致筒體失穩(wěn)的壓力稱為該筒體的臨界壓力。二、1、（×）2、（×）3、（×）4、（×）5、（√）6、（√）7、（√）8、（×）9、（√）10（√）三、1、（塑性）、（強(qiáng)度）、（韌性）2、（0.3）3、（α-Fe）、（γ-Fe）4、（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）5、（化學(xué)）、（電化學(xué)）6、（馬氏體）7、（屈服點(diǎn)）、（沸騰鋼）、（0.16％）、（容器鋼）、（13％）8、（內(nèi)徑）9、（0.1）10、（2.17或2.277）、（2.71或2.85）11、（2）12、（3）、（15）13、（聯(lián)接）、（被聯(lián)接）、（密封）14、（16MnR）、（200）15、（1200）、（1500）16、（固定管板式換熱器）、（浮頭式換熱器）、（填函式換熱器）、（U型管式換熱器）17、（自重載荷）、（風(fēng)載荷）、（地震載荷）、（偏心載荷）四、1、A屬于長(zhǎng)圓筒，B屬于短圓筒；A失穩(wěn)時(shí)變形波紋數(shù)n等于2，B失穩(wěn)時(shí)變形波紋數(shù)n是大于2的整數(shù)2、（1）正三角形（2）轉(zhuǎn)角正三角形（3）正方形（4）轉(zhuǎn)角正方形3、1．隔板2.管程接管3.殼程接管4.殼體5.折流擋板6.換熱管7.封頭8.設(shè)備法蘭9.支座10.管板4、1.裙座2.氣體入口3.筒體4.塔盤(pán)5.人孔6.除沫裝置7.氣體出口8.回流管9.進(jìn)料管10.出料管五、1、（1）解：（2）解：2、解：已知Di＝2800mm，Sn＝22mm，C=2mmSe=Sn-C=22-2=20mm3、解：已知σb＝490MPa，σs＝325MPa，[σ]t=σb/nb=490/3=163.3MPa[σ]t=σs/ns＝325/1