化工机械设备复习题.doc

个人收集整理 勿做商业用途
复习题
一 填空
1:塑性材料和脆性材料
在外力作用下，虽然产生较显著变形而不被破坏的材料，称为塑性材料。相反在外力作用下,发生微小变形即被破坏的材料,称为脆性材料。脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要大一些
2：挠度的定义
梁轴线上的点在垂直于轴线上的位移
3：第三强度理论的主要观点，第三强度理论的相当应力
根据：当作用在构件上的外力过大时，其危险点处的材料就会沿最大剪应力所在截面滑移而发生屈服失效
基本假说：最大剪应力τ是引起材料屈服的因素
屈服条件:（σ1—σ3)/2=σs/2
在复杂应力下状态下一点处的最大剪应力为tmax =(σ1—σ3）/2
强度条件为：（σ1—σ3)≤［σ］
相应力表达方式：σr3=σ1-σ3
4：交变应力的定义及描述
定义:构件在工作时出现随时间做周期性变化的应力。原因:载荷做周期性变化,载荷不变化，但构件作某些周期性变化。
5：公称直径的物理含义,对由钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径和法兰的公称直径
物理含义：压力容器及其零部件标准化的基本参数
钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径：内径
法兰的公称直径:量一下内径，再查一下法兰标准
6：容器的分类方法；中、低、高压容器的分类方法
分类方法：可以按容器的形状，容器厚度，承压性质，工作温度，支承形式，结构材料及容器的技术管理
根据容器的压力高低,介质的危害程度以及在生产工程中的重要作用分为高中低压容器
7:内压容器、外压容器设计压力，计算压力和水压试验压力的求取方法
内压容器：

8：会判断圆筒临界压力与L/D和δ/D的关系
长圆筒：p=2E/1-μ²﹙δ／D﹚³
短圆筒：p=2.59E﹙δ／D﹚2。5／﹙L／D﹚
9、 力偶的三要素
大小，转向，作用面
10、 对受拉压的杆件，塑性材料和脆性材料的破坏标志。
塑性材料：屈服。脆性材料：断裂
11、 梁发生弯曲变形时的应力状态和变形特点
应力状态：将同时存在正应力和切应力
变形特点：纵向线变为弧线,横向线仍保持直线且仍与变为弧线的纵向线垂直，只是相对转动了一个角度
12、 金属构件疲劳的定义。
构件长期在交变应力的作用下，材料有缺陷的地方会变成微观裂纹，并在裂纹尖端产生高度应力集中
13、 方形容器、球形容器和圆筒形容器三种容器中承压能力比较
方〈圆筒<球
14、 回转薄壳承受内压后，各个方向上发生的变形形式及其名称、含义。

15、 正确理解标准椭圆封头的标记中各字母数字的物理意义。
例:内径为1600mm，名义厚度为18mm,材质为16MnR的椭圆性封头
16、 各种形式封头的适用场合
半球形多用于大型高压容器的封头和压力较高的储罐上
椭圆形用作圆筒体的封头
蝶形用于一般的密封容器
球冠形用作容器中两独立受压室的中间封头
锥形用于粘度大或者悬浮性的液体材料，设备中的固体材料
平板用于常压和低压设备或高压小直径设备
17、 知道公称压力和公称直径及设计温度，如何选用联接法兰

18、正应力和剪应力的定义
垂直于截面的应力分量称为正应力
同截面相切的称为剪应力或切应力
19、 做拉伸试验时试件的几种变形形式
低碳钢：弹性阶段,屈服阶段,强化阶段，局部变形阶段
20、 理解许用应力的求算方法。

21、 理解单元体主应力和主平面的含义
单元体上切应力为零的平面称为主平面，主平面上的正应力为主应力
22、 薄壁容器的定义.
厚度与其最大截面圆的内径之比小于等于1的容器
23、 设计厚度、有效厚度的定义。
设计：计算厚度与腐蚀裕量之和
有效：计算厚度与圆整值之和
24、 设计温度对强度计算的作用和影响

25、 计算长度的算法。
对于凸形端盖：L＝圆筒长＋封头直边段＋1/3 端盖深度
对于法兰:L＝两法兰面之间的距离
对于加强圈：L＝加强圈中心线之间的距离
26、四种强度理论的主要观点.
一般说来，在常温和静载的条件下,脆性材料多发生脆性断裂，故通常采用第一、第二强度理论；塑性材料多发生塑性屈服，故应采用第三、第四强度理论。
无论是塑性材料或脆性材料： 在三向拉应力接近相等的情况下，都以断裂的形式破坏，所以应采用最大拉应力理论；
无论是塑性材料或脆性材料：在三向压应力接近相等的情况下，都引起塑性变形，所以应采用第三或第四强度理论.
影响材料的脆性和塑性的因素很多，例如：低温能提高脆性，高温一般能提高塑性;在高速动载荷作用下脆性提高，在低速静载荷作用下保持塑性。
判断
1：理解二力杆的受力特点
2：理解平面平行力系独立的平衡方程
3：在静荷载作用下，应力集中对塑性材料和脆性材料不同影响
4、理解应用强度理论的解题过程
5、第一类压力容器都有哪些？
6、不锈钢腐蚀裕量的选取
7、什么是外压容器
8、图算法设计外压容器壁厚的过程
9、在长颈对焊法兰和乙型平焊法兰适用场合的选择
10、对刚牌号物理意义的理解
11、理解力的平移
12、塑性材料的特点
13、叠加原理的适用场合
14、理解材料的持久极限和强度极限的含义
15、真空容器设计压力的选取
16、对于不锈钢制造的容器进行水压试验时，水中氯离子的影响及规定
17、提高筒体的临界压力的方法
18、从经济的观点来看，如何提高外压圆筒的许用操作外压力
19、影响法兰密封效果的因素
20、塑性材料与脆性材料所适用的强度理论
21、固定铰支座的受力分析
22、正确理解静力平衡方程的用途
23、静载荷作用下，脆性材料的常用强度指标
24、主平面的含义
25、钢牌号的物理意义
26、公称直径的定义）
27、内压容器容器壁厚的规定
28、圆筒失稳时的波数
29、压力容器的分类
30、各种压紧面的法兰的适用场合
名词解释和简答
1、 纯剪切
在单元体的上下左右四个侧面上，只有切应力而无正应力
2、 平面弯曲
梁上所有外力均垂直于梁的轴线并作用在纵向对称面内，变形后梁的轴线在纵向对称面内弯曲成一条平面曲线
3、 持久极限
当应力降到某一极限值，试件经历无数次循环而不会发生疲劳，这一极限值称为持久极限
4、 硬度
用一个较硬材料的物体向另一个材料的表面压入，则则该材料抵抗压入的能力叫做材料的硬度
5、 屈服极限
使材料暂时丧失抵抗变形的能力所对应的应力
6、 纯弯曲
在梁中段内的各横截面上只有弯矩，而无剪力
7、 蠕变
在高温时，在一定盈利下，应变随时间延长而增加的现象
8、临界压力
导致筒体失稳的压力
9、 合力矩定理
平面力系的合力对作用面内任意一点的矩，等于各分力对同点之矩的代数和
10、 应力集中
因构件截面尺寸突然变化而引起局部应力急剧增大的现象
11、 公称压力
规定的标准压力等级
12、 弹性失稳
在外压作用下,突然失去原来形状稳定性的现象
13、 简述合力投影定理
合力在某一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和

14、 简述容器机械设计的基本要求。
安全性 经济性

足够的强度 经济的制造方法
足够的刚度（或稳定性) 便于运输
可靠的密封性能 低的操作和维护费用
一定的使用寿命 经济可靠的材料
原则：充分保证安全的前提下尽可能做到经济
15、 简述容器液压试验步骤。
将容器充满液体（在容器最高点设排气口），代容器壁温与液体温度相同时缓慢升压到规定试验压力时，保压时间一般不小于30min，然后将压力降到规定试验压力的80%，并保持足够长时间以对所有焊缝和连接部位进行检查，如有泄漏,修补后重新试验。
16、 回转壳体上诸点的第一曲率半径R1和第二曲率半径R2：
第一曲率半径：指中间面上的一点M处经线的曲率半径。MK1（K1必过法线)
第二曲率半径:通过经线上一点M的法线作垂直于经线的平面，其与中间面相交形成曲线ME,此曲线在M点处的曲率半径称为该点的第二曲率半径。MK2（必在法线上且必落在回转轴上）
17、 简述力线平移定理。
作用在刚体上的力可以平移到刚体上任意一点,但同时必须附加一个力偶,其力偶矩等于原力F对新作用点的矩
M=M0(F）=±Fd
18、 简述提高构件疲劳强度的措施。
1.减缓应力集中
2。降低表面粗糙度
3。增加表面强度
19、试简述加强圈对外压圆筒的作用。
设计外压圆筒时,在试算过程中，如果许用外压力［p］小于计算外压力pc,则必须增加圆筒的厚度或缩短圆筒的计算长度。在外压圆筒的外部或内部装几个加强圈，以缩短圆通的计算长度，增加圆筒的刚性。
20、 影响法兰密封的因素有哪些？
影响法兰密封的因素是多方面的.主要有：螺栓预紧力；密封面型式；垫片性能;法兰刚度;操作条件.
21、 简述加减平衡力系原理。
在刚体上加上或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果.
22、 简述材料力学对变形固体作的四个假设。
（1） 连续性假设：认为组成固体的物质在其整个固体体积的几何空间内是密实的和连续的
（2） 均匀性假设：认为固体材料各部分的力学性质完全相同
（3） 各向同性假设：认为固体材料沿各个方向的力学性质完全相同
（4） 小变形假设：认为构件因外力作用而产生的变形远小于构件的原始几何尺寸
23、 简述化工设备选材的原则和一般要求.
原则：适用,安全,经济
要求:（1）材料品种应符合中国资源和供应情况;
（2)材质可靠，能保证使用寿命；
(3）要有足够的强度，一定的塑性和韧性，对腐蚀介质能耐腐蚀;
(4）便于制造加工,焊接性能良好；
（5）经济上合算。
24、法兰连接结构是一个组合件，由哪几部分组成？
法兰联接结构是一个组合件，是由一对法兰，若干螺栓、螺母和一个垫片所组成