工0703化工設備機械基礎復習CheerfulChenPAGE6/6南京工業大學《化工設備機械基礎》試卷A化工專業（本）科一、名詞解釋（每小題2分，共10分。）1、延伸率2、屈服點3、回轉殼體4、有效厚度5、臨界壓力二、判斷題（每題1分，共10分）1、材料的屈強比（σS/σb）越高，越有利于充分發揮材料的潛力，因此，應極力追求高的屈強比。（）2、彈性模數E和泊桑比μ是材料的重要力學性能，一般鋼材的E和μ都不隨溫度的變化而變化，所以都可以取為定值。（）3、蠕變強度是表示材料在高溫條件下抵抗發生緩慢塑性變形的能力；持久強度表示材料在在高溫抵抗斷裂的能力；沖擊韌性則表示材料在外加載荷突然襲擊時及時和迅速塑性變形的能力。（）4、在承受內壓的圓形容器上開橢圓孔，應使橢圓的長軸與筒體軸線平行。（）5、薄壁回轉殼體中任一點，只要該點的兩個曲率半徑R1＝R2，則該點的兩向應力σθ=σm。()6、依據彈性失效理論，容器上一處的最大應力達到材料設計溫度下的屈服點σtS時，即宣告該容器已經“失效”。（）7、安全系數是一個不斷發生變化的數據，按照科學技術發展的總趨努，安全系數將逐漸變小。（）8、假定外壓長圓筒和短圓筒的材質絕對理想，制造的精度絕對保證，則在任何大的外壓下也不會發生彈性失穩。（）9、法蘭密封中，法蘭的剛度比強度更重要。（）10、無縫鋼管做筒體時，公稱直徑是指它們的外徑。（）三、填空題（每空1分，共40分）1、δ、ψ是金屬材料的()指標；σS、σb是材料的()指標；AK是材料的()指標。2、對鋼材，其泊桑比μ＝（）。3、碳溶解在（）所形成的固溶體叫做鐵素體；碳溶解在（）中所形成的固溶體叫做奧氏體。4、鋼的常規熱處理工藝一般分為（）、（）、（）和（）。5、金屬腐蝕包括（）腐蝕和（）腐蝕。6、淬火最終得到的組織是（）。7、Q235-A.F中Q的意思是（），F的意思是（）；16MnR的含碳量是（），R表示（）；0Cr13中合金元素Cr的含量是（）。8、鋼板卷制的筒體和成型封頭的公稱直徑是指它們的()。9、容器的壁厚與其最大截面圓的內徑之比小于（）的稱為薄壁容器，超過這一范圍的為厚壁容器。10、有一盛裝液化氣的容器，其最高使用溫度為50℃，已知該液化氣在50℃時的飽和蒸氣壓為2.07MPa，試確定該容器的計算壓力pc＝()MPa；水壓試驗壓pT＝（)MPa。11、標準橢圓形封頭的長、短半軸之比a/b＝()。12、在外壓容器設計中，穩定安全系數m對于圓筒、錐殼取m=()，對于球殼、橢圓形和碟形封頭取m=（）。13、法蘭連接結構，一般是由()件、()件和()件三部分組成。14、制定法蘭標準尺寸系列時，是以（）材料，在（）℃時的力學性能為基礎的。15、在鞍座標準中規定的鞍座包角有θ＝（）和θ=()兩種。16、列管式換熱器主要分為（）、（）（）和（）幾種結構形式。17、設計自支承式塔設備時，除了考慮操作壓力以外，還必須考慮（）、（）、（）、（）等載荷。四、識圖與填圖題（1、2題每題4分，3、4題每題5分共18分）1、圖1中A，B點表示兩個受外壓的鋼制圓筒，材料是碳素鋼，σS=216MPa，E=206GPa.試回答：A，B兩個圓筒各屬于那一類圓筒？它們失穩時的波形數n等于幾或大于幾？圖12、指出下列換熱管的排列形式，如圖2所示：圖2（1）（2）（3）（4）標出圖3所示固定管板式列管換熱器各零部件名稱。圖31.2.3.4.5.6.7.8.9.10.4、試將塔設備中所標編號的名稱按順序寫出來。（圖4）1.2.3.4.5.6.7.89.10.圖4五、計算題（1題6分，2、3題每題4分，4題8分，共22分）計算下列各種承受氣體均勻內壓作用的薄壁回轉殼體上諸點的薄膜應力σθ和σm：（1）球殼上任一點。已知p＝2.5MPa，D＝1000mm，S＝8mm。（2）圓柱殼上任一點，已知p＝1MPa，D＝2000mm，S＝20mm。某球形內壓薄壁容器，內徑為Di＝2800mm，壁厚為Sn＝22mm，若令焊接接頭系數φ＝1.0，厚度附加量C＝2mm，試計算該球形容器的最大允許工作壓力。已知鋼材的許用應力[σ]t＝147MPa。3、若已知某材料的σb＝490MPa，σs＝325MPa，求該材料的許用應力[σ]t為多少？4、某化工廠反應釜，內徑為Di＝2000mm，工作溫度為5～105℃，計算壓力為pc＝1.6Mpa，釜體材料選用0Cr18Ni10Ti，采用雙面焊對接接頭，局部無損探傷φ＝0.85，凸形封頭上裝有安全閥，厚度附加量為C=2mm，材料的許用應力[σ]t＝137MPa，σs＝205Mpa，試設計釜體厚度。（鋼板厚度尺寸系列見表1）表1鋼板厚度尺寸系列化工設備機械基礎試卷A答案一、1、延伸率：試件受拉力拉斷后，總伸長的長度與原始長度之比的百分率，稱為延伸率。2、屈服點：發生屈服現象時的應力，即開始出現塑性變形時的應力，稱為“屈服點”。3、回轉殼體：回轉殼體系指殼體的中間面是直線或平面曲線繞其同平面內的固定軸線旋轉360。而成的殼體。4、有效厚度：指名義厚度和厚度附加量的差值。5、臨界壓力：導致筒體失穩的壓力稱為該筒體的臨界壓力。二、1、（×）2、（×）3、（×）4、（×）5、（√）6、（√）7、（√）8、（×）9、（√）10（√）三、1、（塑性）、（強度）、（韌性）2、（0.3）3、（α-Fe）、（γ-Fe）4、（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）5、（化學）、（電化學）6、（馬氏體）7、（屈服點）、（沸騰鋼）、（0.16％）、（容器鋼）、（13％）8、（內徑）9、（0.1）10、（2.17或2.277）、（2.71或2.85）11、（2）12、（3）、（15）13、（聯接）、（被聯接）、（密封）14、（16MnR）、（200）15、（1200）、（1500）16、（固定管板式換熱器）、（浮頭式換熱器）、（填函式換熱器）、（U型管式換熱器）17、（自重載荷）、（風載荷）、（地震載荷）、（偏心載荷）四、1、A屬于長圓筒，B屬于短圓筒；A失穩時變形波紋數n等于2，B失穩時變形波紋數n是大于2的整數2、（1）正三角形（2）轉角正三角形（3）正方形（4）轉角正方形3、1．隔板2.管程接管3.殼程接管4.殼體5.折流擋板6.換熱管7.封頭8.設備法蘭9.支座10.管板4、1.裙座2.氣體入口3.筒體4.塔盤5.人孔6.除沫裝置7.氣體出口8.回流管9.進料管10.出料管五、1、（1）解：（2）解：2、解：已知Di＝2800mm，Sn＝22mm，C=2mmSe=Sn-C=22-2=20mm3、解：已知σb＝490MPa，σs＝325MPa，[σ]t=σb/nb=490/3=163.3MPa[σ]t=σs/ns＝325/1