1、. 徐州工程學院試卷 2013 2014 學年第 2 學期 課程名稱 化工設備機械基礎 試卷類型 a 考試形式 閉卷 考試時間 100 分鐘 命 題 人 2014 年 4 月 9 日 使用班級 11化藝 教研室主任 年 月 日 教學院長 年 月 日姓 名 班 級 學 號 題號一二三四五總分總分得分一、填空題（每空2分，共計10分）1. 如圖所示為一封閉的圓筒，其半徑為r，筒體壁厚為t。筒體內(nèi)盛放密度為的液體，筒體頂部氣體的壓力為p0，離液面距離x的點a所受的環(huán)向應力大小為 ，經(jīng)向應力大小為 。2. 材料力學對變形固體做了如下假設： 連續(xù)性假設 、均勻性假設、各向同性假設、小變形假設。3. =稱

2、為虎克定律 。4. 第一強度理論又稱 最大拉應力理論 。二、選擇題（每題2分，共計10分）1. 靜力學研究的對象是（ d ）a物體 b流體 c物質(zhì) d剛體2. 圖示結(jié)構(gòu)，用積分法計算ab梁的位移時，梁的邊界條件為( a )aya=0 yb=0bya0 yb0cya=0 yb0dya0 yb=03. 工作壓力為1.8mpa，容積為1500m3，介質(zhì)為液化石油氣的球罐，屬于（ c ）。a類容器 b類容器 c類容器4. 下列不屬于工程上常采用的開孔補強結(jié)構(gòu)的是（ b ）。a補強圈補強 b多層包扎補強c厚壁管補強 d整體鍛件補強5. 為提高外壓圓筒承載能力，通常較為合理的方法是（ c ）。精品.a增加

3、壁厚 b改用強度較高的材料 c設置加強圈 三、是非題（每題1分，共計10分）1. 作用在一個平面上的三力如果平衡，則三力的作用線必相交于一點。（ ）2. 強度是指構(gòu)件抵抗破壞的能力。（ ）3. 安排梁的受力情況，對提高梁的彎曲強度沒有影響。（）4. 金屬構(gòu)件在經(jīng)過一段時間交變應力的作用后發(fā)生斷裂現(xiàn)象稱為疲勞。（ ）5. 由于夾套式反應釜的夾套內(nèi)及釜體內(nèi)均為正壓操作，因而不需要進行穩(wěn)定性校核。（ ）6. 外壓和真空容器不應以內(nèi)壓進行壓力試驗。（ ）7. 氣密性試驗應在液壓試驗合格后進行。（）8. 半球形封頭、橢圓形封頭、平板型封頭屬于凸形封頭。（ ）9. 壓力容器強度校核時公式中用到的厚度是有效

4、厚度。（ ）10. 臥式容器鞍座位置a不宜大于0.2l，當需要時，a最大不得大于0.25l。（ ）四、計算題（共計70分）1. 圖示支架由桿ab、bc組成，a、b、c處均為光滑鉸鏈，在鉸b上懸掛重物g=10kn，桿件自重不計，求桿件ab、bc所受的力。（8分） 解：（1）取b銷為研究對象畫受力圖 （2分） （2分） （2分） （2分）（采用其他方法求解此題，過程結(jié)果正確酌情給分）2. 一階梯桿如圖所示，ab段橫截面面積為：a1=100mm2，bc段橫截面面積為a2=180mm2，(1)畫軸力圖；（2）求各段桿橫截面上的正應力。（8分）解（1） 計算各段內(nèi)軸力，并繪制軸力圖（4分）ab段：bc段

5、：繪制軸力圖（2）確定應力 （4分）精品.ab段： bc段：3. 圖示拖車掛鉤用插銷聯(lián)接,已知掛鉤厚度d=10mm, t =100mpa, sjy=200mpa,拉力=56kn,試設計插銷的直徑d。（9分）解：（1）插銷發(fā)生剪切和擠壓破壞，求剪力和擠壓力 qf/2=28kn（1分）jyf56kn（1分）（2）強度計算按剪切強度設計，由 （2分）（1分）按擠壓強度設計，由 （2分）（1分）所以，插銷取公稱直徑d=20mm。（1分）4. 某汽車傳動軸ab由45號無縫鋼管制成。軸外徑d=90mm，壁厚t=2.5mm，傳遞最大力矩m=1.5knm，t=60mpa。 試：（1）畫扭矩圖；（2）校核軸的強

6、度。（8分）解：（1）畫出扭矩圖（3分）（2）校核強度 tmax= 1.5knm（2分）（或）（2分）精品.軸的強度滿足。（1分）5. 圖示的外伸梁ab，在cb段作用均布載荷q，求（1）計算支座a、c所受的力；（2）畫出剪力圖、彎矩圖；（3）并求最大彎矩。（10分）解：（1）求約束力。（2分） （2）畫剪力圖（3分）建立x-fq坐標，從梁左端畫圖。 畫彎矩圖（3分）建立x-m坐標，從梁左端畫圖。（3）最大彎矩（2分）6. 手搖絞車如圖，軸的直徑d=30mm，材料為q235鋼，=80mpa。畫出彎矩圖、扭矩圖，并按第三強度理論求絞車的最大起吊重量p。（10分）解：（1）畫扭矩圖（2分）；畫彎矩圖

7、（2分）由彎矩圖扭矩圖知，危險截面在軸的中間截面（1分）t=0.18p；mmax=0.2p 強度條件： （3分）解得： （2分）7. 今有一直徑為1200mm的吸收塔，封頭與筒體采用法蘭連接，該塔操作溫度為285，設計壓力為0.3mpa，材質(zhì)為q235-b，試選擇標準法蘭（具體確定法蘭類型、密封面型式、公稱直徑、公稱壓力、材料、并正確標記）。（7分）精品.甲型、乙型平焊法蘭的最大允許工作壓力（jb/t4700-2000） mpa公稱壓力pn法蘭材料工作溫度/-202002503003500.25板材q235-a，b0.160.150.140.130.60板材q235-a，b0.400.360.

8、330.301.00板材q235-a，b0.660.610.550.501.60板材q235-b1.060.970.890.80解：法蘭材料取塔體、封頭材料相同的q235-b（1分）；設計壓力不大于最大允許工作壓力的原則，選擇法蘭公稱壓力0.6mpa（1分）；公稱直徑取1200mm（1分）；可選用甲型平焊法蘭（1分）；由于操作壓力不高，采用的密封面型式為平面型（1分），法蘭標記為：法蘭-rf 1000-0.6 jb/t 4801-2000（2分）（其它法蘭選型，若滿足要求亦算正確）8. 某化工廠欲設計一臺石油氣分離工程中的乙烯精餾塔。已知：塔體內(nèi)徑di=600mm，設計壓力p=2.2mpa，設計溫度為-20，t=170mpa，選用材料為q345r的鋼板制造，鋼板的厚度負偏差取0.8mm，腐蝕裕量取3mm，單面焊局部無損檢測，試確定其厚度，并校核水壓試驗強度（10分）常用鋼板厚度2.02.53.03.54.04.56.07.08.09.0101112141618【解】（1）確定設計參數(shù)（2分，未列出但公式中帶入正確也算正確）壓力參數(shù)：設計壓力p=2.2mpa，計算壓力pc=p=2.2mpa.設計溫度： t=-20。許用應力：t=170mpa。焊接接頭系數(shù)：由題目得：=0.80。鋼板厚度負偏差：c1=0.8m