2025年大學(xué)大二（過程裝備與控制工程）壓力容器設(shè)計(jì)綜合測試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下關(guān)于壓力容器設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的說法，正確的是（）A.彈性失效準(zhǔn)則認(rèn)為容器整體進(jìn)入塑性狀態(tài)即失效B.塑性失效準(zhǔn)則認(rèn)為容器部分材料進(jìn)入塑性狀態(tài)就失效C.爆破失效準(zhǔn)則以容器爆破時(shí)的壓力作為設(shè)計(jì)壓力上限D(zhuǎn).安定性失效準(zhǔn)則主要針對交變載荷作用下的容器2.壓力容器的壁厚計(jì)算中，不考慮以下哪個(gè)因素（）A.內(nèi)壓B.外壓C.材料許用應(yīng)力D.容器的顏色3.對于圓筒形容器，其周向應(yīng)力與軸向應(yīng)力的關(guān)系是（）A.周向應(yīng)力是軸向應(yīng)力的2倍B.軸向應(yīng)力是周向應(yīng)力的2倍C.周向應(yīng)力與軸向應(yīng)力相等D.兩者關(guān)系取決于容器的直徑4.下列哪種封頭形式不屬于壓力容器常用封頭（）A.半球形封頭B.橢圓形封頭C.三角形封頭D.碟形封頭5.壓力容器接管與筒體的連接方式中，焊接連接的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.連接強(qiáng)度高B.密封性好C.便于拆卸D.結(jié)構(gòu)簡單6.確定壓力容器設(shè)計(jì)溫度時(shí)，應(yīng)考慮（）A.容器正常工作時(shí)的介質(zhì)溫度B.容器可能遇到的最高溫度C.容器可能遇到的最低溫度D.以上都是7.壓力容器材料選擇時(shí)，不需要考慮的性能是（）A.強(qiáng)度B.韌性C.耐腐蝕性D.導(dǎo)電性8.關(guān)于壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)是常用的開孔補(bǔ)強(qiáng)方式B.整體補(bǔ)強(qiáng)效果優(yōu)于局部補(bǔ)強(qiáng)C.開孔直徑越大，越需要補(bǔ)強(qiáng)D.補(bǔ)強(qiáng)的目的是降低開孔處的應(yīng)力集中9.壓力容器的支座形式不包括（）A.鞍式支座B.裙式支座C.懸臂式支座D.柱式支座10.設(shè)計(jì)壓力大于等于（）的壓力容器屬于中壓容器。A.0.1MPaB.1.6MPaC.10MPaD.100MPa第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每小題3分。請將答案填寫在題中的橫線上。1.壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)，許用應(yīng)力是由材料的______除以相應(yīng)的安全系數(shù)得到。2.外壓圓筒的失穩(wěn)形式主要有______和______。3.橢圓形封頭的長短軸之比一般取______。4.壓力容器的焊接接頭形式主要有______、______和______。5.壓力容器的安全附件包括______、______、______等。三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述壓力容器設(shè)計(jì)的一般步驟。2.說明壓力容器中設(shè)置加強(qiáng)圈的作用。3.為什么壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)要考慮應(yīng)力集中？4.壓力容器選材的原則是什么？四、案例分析題（共15分）答題要求：閱讀以下案例，回答問題。某化工廠有一儲(chǔ)存液態(tài)烴的壓力容器，設(shè)計(jì)壓力為1.6MPa，設(shè)計(jì)溫度為50℃，采用碳鋼制造。運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)容器焊縫處出現(xiàn)泄漏。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)焊縫存在夾渣缺陷。1.分析該容器焊縫出現(xiàn)夾渣缺陷的可能原因。（5分）2.針對該缺陷，應(yīng)采取哪些處理措施？（5分）3.從該案例中，總結(jié)壓力容器焊接質(zhì)量控制的要點(diǎn)。（5分）五、計(jì)算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、計(jì)算步驟和答案。1.有一內(nèi)壓圓筒形容器，內(nèi)徑Di=1000mm，壁厚δn=10mm，材料為Q345R，許用應(yīng)力[σ]t=170MPa，設(shè)計(jì)壓力p=1.2MPa，試計(jì)算該容器的最大周向應(yīng)力。2.一外壓圓筒，內(nèi)徑Di=2000mm，壁厚δn=8mm，長度L=5000mm，材料為16MnR，設(shè)計(jì)溫度t=20℃，試計(jì)算該外壓圓筒的臨界壓力。答案：第I卷1.C2.D3.A4.C5.C6.D7.D8.A9.D10.B第II卷二、填空題1.屈服強(qiáng)度2.周向失穩(wěn)；軸向失穩(wěn)3.24.對接接頭；角接接頭；T形接頭5.安全閥；壓力表；液位計(jì)三、簡答題1.確定設(shè)計(jì)條件，進(jìn)行工藝計(jì)算，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式，計(jì)算壁厚等主要尺寸，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度等校核，繪制設(shè)計(jì)圖紙，編寫設(shè)計(jì)文件。2.提高外壓圓筒的穩(wěn)定性，減小壁厚，節(jié)省材料，降低成本。3.應(yīng)力集中會(huì)使局部應(yīng)力過高，導(dǎo)致材料提前失效，影響容器安全。4.滿足強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性等要求，考慮材料的工藝性能，經(jīng)濟(jì)合理性。四、案例分析題1.可能原因有焊接材料質(zhì)量不佳，焊接工藝參數(shù)不當(dāng)，焊接操作不規(guī)范，焊件清理不徹底等。2.可采用補(bǔ)焊、挖補(bǔ)等方法處理，處理后需進(jìn)行探傷檢測。3.要點(diǎn)包括嚴(yán)格控制焊接材料質(zhì)量，規(guī)范焊接工藝，加強(qiáng)焊接過程監(jiān)控，做好焊件清理，加強(qiáng)焊接質(zhì)量檢測。五、計(jì)算題1.最大周向應(yīng)力σθ=pDi/2δn=1.2×1000/(2×10)=6