2008-2009-1-试卷B答案(材料高分06级)

第1页共3页（2008至2009学年第1学期）B一、判断题：(每题1分，共计10分，正确的填“T”，错误的填“F”)二、选择题：(每题1.5分，共计15分)题号12345678910所选答案cacbbbabab三、填空题(每空0.5分，共计20分)1、低碳，钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母，屈服点的数值，钢材质量等级2、1.68~1.76，1.68~1.76，2.1~2.23、2pD，4pD，压，无4、熔焊金属，焊缝结构，施焊质量，焊接接头的型式，无损检测的长度比率5、板式塔，填料塔，整块式，分块式6、钢制压力容器，核心，正文，标准的附录，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、2，29、浆式，推进式，框式，锚式，螺带式10、鞍座，圈座，支腿四、问答题：(共计25分)1、写出无力矩理论的两个方程，并说明式中字母的含义及两个方程的应用条件。（7分）答题要点（1）薄膜应力的两个方程…………………………3分微体平衡方程式pRRm21区域平衡方程式22pRm—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;题号12345678910所选答案FFFFTTTTFF第2页共3页—厚度，mm;P—气体压力，MPa（2）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。5)/Di≤0.12、法兰的公称压力是如何定义的？一台设备法兰的操作温度为2700C，工作压力为0.8MPa，当材料为Q235-B和15MnVR时应分别按何种公称压力级别确定法兰几何尺寸。（5分）答：以16MnR在200℃时的力学性能为基础，其最大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。（1分）Q235-B应按公称压力1.6MPa级别确定法兰的几何尺寸。（2分）15MnVR应按公称压力1.0MPa级别确定法兰的几何尺寸。（2分）3、一台受内压的塔设备，最大组合轴向压应力和最大组合轴向拉应力各出现在什么工况下？给出简单计算公式。（5分）答：最大组合轴向压应力出现在停车情况；公式：=+（2分）最大组合轴向拉应力出现在正常操作情况；公式：=-+（2分）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。（1分）4、分析开孔应力集中现象产生的原因?（8分）1)开孔削弱了器壁材料，破坏了原有应力分布并引起应力集中；（2分）2)壳体与接管连接处形成结构不连续应力；（2分）3)壳体与接管的拐角处因不等截面过渡面引起应力集中。（2分）这样会引起附加弯曲应力，导致的应力集中是原有基本应力的数倍，加上其它载荷作用，开孔接管结构在制造过程中又不可避免产生缺陷和残余应力，使开孔和接管的根部成为压力容器出疲劳破坏和脆性裂口的薄弱部位，因此需要采取一定的补强措施。（2分）五、计算题：(15分)第3页共3页解：（1）确定参数……………………………………………………………..5分P=15MPa0D=219mmn=6.5mm=bbn=3540=180MPa=ssn=6.1260=162.5MPa取许用应力为=162.5MPa=1(无缝钢管),取腐蚀裕量C2=1mmC=C1+C2=0+1=1(mm)(因为已知最小壁厚为6.5mm,故不再计入负偏差C1)Cne=6.5-1=5.5mm（2）强度校核……………………………………………………………..5分t=eeoCDP2)(≤t=5.52)5.5219(15=291.1MPa可见MPaMPatt5.162][1.291，所以该氧气瓶用于15MPa的压力下强度不够,不安全,须改变用途降压使用。(3)确定最高允许工作压力……………………………………………5分][wpeetD0][2=5.52195.515.1622=8.37MPa该氧气瓶的最大安全使用压力为8.37MPa图(a)