化工设备机械基础试卷B(生工02级用)答案

D:\temp\1578222754848.doc第1页共4页化工设备机械基础试卷B（生工02级用）答案一、选择题（10分）1．c2.b3.c4.b5.b二、判断题（15分）1.×2.×3.×4×5.×6.×7.√8.×9.√10.×三、填空题（25分）1．塑性，强度，韧性2．低碳，钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母，屈服点的数值，低合金3．薄膜，弹性，第三4．选择材料，许用应力5．1，36．钢制压力容器,核心,正文,相关标准,标准释义7．联接件，被联接件，密封元件,垫片渗漏，压紧面泄漏8．轻型鞍座,公称直径为2600mm,活动鞍座9．耳式支座，腿式支座，支承式支座，裙座10．胀接,焊接,胀焊并用11．板式塔,填料塔,整块式,分块式12．浆式,推进式,框式,锚式,螺带式13．SPD2,SPD4压，无14．搅拌装置，轴封，搅拌罐四、问答题（20分）1.答题要点:①薄膜应力的两个方程………………………………………………….3分微体平衡方程式SpRR区域平衡方程式SpR2—经向应力，MPa—环向应力，MPaR—壳体中曲面在所求应力点的第一曲率半径，mm;R—壳体中曲面在所求应力点的第二曲率半径，mm;S—厚度，mm;P—气体压力，MPa②应用条件……………………………………………………………….4分1)回转壳体曲面在几何上是轴对称,壳体厚度无突变；曲率半径是连续变化的，材料是各向同性的，且物理性能（主要是E和μ）应当是相同的；2)载荷在壳体曲面上的分布是轴对称和连续的；3)壳体边界的固定形式应该是自由支承的；4)壳体的边界力应当在壳体曲面的切平面内，要求在边界上无横剪力和弯矩。D:\temp\1578222754848.doc第2页共4页2.答题要点:①温差应力产生的原因………………………………………………….5分如图所示,固定管板式换热器的壳体与管子,在安装温度下,它们的长度均为L(图a);当操作时(图b),壳体和管子的温度都升高,若管壁温度高于壳壁温度,则管子自由伸长量和壳体自由伸长量分别为=(t-t)L=(t-t)L式中,—分别为管子和壳体材料的温度膨胀系数，1/℃；t—安装时的温度，℃t，t—分别为操作状态下管壁温度和壳壁温度，℃由于管子与壳体是刚性连接，所以管子和壳体的实际伸长量必须相等，见图c，因此就出现壳体被拉伸，产生拉应力；管子被压缩，产生压应力。此拉、压应力就是温差应力。这就是温差应力产生的原因。②消除温差应力的措施………………………………………………….2分1)减少壳体与管束间的温度差2)装设挠性构件3)使壳体和管束自由热膨胀4)双套管温度补偿3.答题要点:①补强形式有4种……………………………………………………………2分内加强平齐接管,外加强平齐接管,对称加强凸出接管,密集补强D:\temp\1578222754848.doc第3页共4页②比较：……………………………………………………3分从强度角度来看,密集补强最好,对称加强凸出接管次之,内加强平齐接管第三,外加强平齐接管效果最差。从制造角度来看，密集补强须将接管根部和壳体连接处做成一整体结构，这就给制造加工带来困难，而且容器和开孔直径越大，加工越难；凸出接管对称加强形式，连接处的内侧焊接困难，且容器和开孔直径越小越困难；对于内加强平齐接管来说，除加工制造困难外，还会给工艺流程带来一些其它问题。因此，一般不采用这种形式。五、分析计算题（25分）1.计算题解：（1）确定参数……………………………………………………………..5分P=1.1×15.6=17.16MPaD=1200mm=190MPa=1C2=1mm（2）计算厚度……………………………………………………………..5分S=PDP2=16.1711902120016.17=56.75mmS=S+C2=56.75+1=57.75mmS+C1=57.75+0=57.75mm园整后取厚度为S=60mm,该汽包可用60mm厚的18MnMoNbR钢板制造.(3)校核水压试验强度……………………………………………………5分SSDP2)(9.0式中P=1.25p=1.2519019016.17=21.45MPa(p=P=17.16MPa)160CSS59mm=592)591200(45.21=228.86MPa而9.0=41019.0=369MPa可见＜9.0所以水压试验强度足够.2.分析题:答题要点①拉应力………………………………………………………………………….5分②压应力………………………………………………………………………….5分D:\temp\1578222754848.doc第4页共4页要点：最大组合轴向压应力出现在停车情况；公式：=+图(a)最大组合轴向拉应力出现在正常操作情况；公式：=-+图(b)式中：—计算压力在塔体中引起的轴向应力；—操作或非操作时重量载荷及垂直地震力在塔体中引起的轴向应力；—弯矩在塔体中引起的轴向应力