2006 级《化工设备设计基础》课程试题（B卷）
合分人： 复查人：
一、力学部分计算题：（共50分）
分数 评卷人
1、图示三角形支架ABC，A、B、C三处为铰链链接。在两杆的连接
处B悬挂有重物G=30kN。杆AB和BC材料相同，许用应力
[σ]=120MPa。AB、BC两杆直径d分别为25mm、30 mm。试校核此支
架是否安全。(已知A、B、C三处均为铰接)。(AB和BC两杆的重量
不计)（本题15分）
2、图示简支梁受均布载荷q=2kN/m作用，若梁长l=2m，截面为圆
截面D=40mm，[σ] = 120MPa。试写出剪力方程和弯矩方程，画出
剪力图和弯矩图，并校核强度是否满足要求。
3、 已知：P＝7.5kW, n=100r/min,最大切应力不得超过40MPa,
空心圆轴的内外直径之比 = 0.5。二轴长度相同。求: 实心轴
的直径d1和空心轴的外直径D2；确定二轴的重量之比。
4、校核如图的矩形截面横梁AB的安全性。（已知α = 30°b = 60mm，
h = 80mm，l1 = 1250mm，P = 15kN，[σ
] = 160MPa）
二、是非题：在题后括号内，正确划“√”，错误划“×”（共
10分，每小题1分）
分数 评卷人
1. 《压力容器安全技术监察规程》把压力容器按其破坏时造成的危
害程度分为三类，其中三类容器破坏时造成的危害程度最大，因
题号 一 二 三 四 五 六 七 总分
分数
而在设计、制造和使用方面对其要求最高。
（ ）
2. 容器法兰与管法兰的PN、DN相同时可以相互代用。
（ ）
3. 压力容器强度校核时公式中用到的厚度是有效厚度。
（ ）
4. 内压容器的有效厚度δe一般都大于计算厚度δ，因此容器最高
允许工作压力[pw]总是大于设计压力p。
（ ）
5. 从稳定性考虑，外压容器设计选材时应选用弹性模量较大的材
料。（ ）
6. 决定外压加强圈抗失稳能力的截面几何参数是截面面积。
（ ）
7. 圆筒形容器上开孔处的应力集中系数是φmaxK。（φ为圆筒经
向薄膜应力）
（ ）
8. 为减小鞍座处壳体截面的应力，卧式容器的鞍座距椭圆形封头直
边切线的距离A应该≤0.2L 和0.25D0（式中L为筒体长度，
D
0
为筒体外径）。 （ ）
9. 圆筒形容器上开椭圆孔时，为降低开孔边缘的应力集中程度，应
使椭圆的长轴方向垂直于圆筒的轴线。 （ ）
10. 卧式容器选用鞍座时，一般可选用两个鞍座，容器较长时也
可选用多于两个，其中应当有一个而且只能有一个F型，其余应
为S型。（ ）
三、选择题：将正确答案的顺序号填入题后的括号内（共10
分，每小题1分）
分数 评卷人
1. 设计压力为2.5MPa的容器属于 。
（ ）
A．低压容器 B. 中压容器 C.高压容器 D. 超高压
容器
2. 钢材的强度随温度的升高而 ，韧性和塑性随温度的降低
而 。 （ ）
A．下降，升高 B．下降，下降 C．升高，下降 D．升
高，升高
3. 不锈钢材料0Cr18Ni9牌号中的“0”表示其含碳量低于 。
（ ）
A．百分之一 B. 千分之一 C. 万分之一 D. 万分
之三
4. 对于低温容器，设计选材时应特别注意材料的 。
（ ）
A．低温强度 B. 低温刚度 C. 低温硬度 D. 低温
韧性
5. 直径为D，过渡圆弧半径为r的碟形封头过渡圆弧与直边交点处
过渡圆弧上的第一、第二曲率半径分别是：
（ ）
A. ρ1=r，ρ2=D/2 B. ρ1=D/2，ρ2=r
C. ρ1=∞，ρ2= D/2 D. ρ1=∞，ρ2=r
6. 从受力角度考虑，椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和折边球
面封头四种凸形封头中， 的受力情况最好。
（ ）
A．椭圆形封头 B. 碟形封头 C. 半球形封头 D. 折边
球面封头
7. 低碳钢拉伸试验的整个过程，按顺序大致可分为如下四个阶段。
（ ）
A. 弹性阶段、强化阶段、屈服阶段和颈缩阶段
B. 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段
C. 弹性阶段、颈缩阶段、强化阶段和屈服阶段
D. 屈服阶段、弹性阶段、强化阶段和颈缩阶段
8. 球壳上的开孔，开孔系数ρ ，δnt/δn ，应力集中系数
K
越大。（ ）
A．越大，越大 B．越大，越小 C．越小，越小 D．越小，
越大
9. 无缝钢管的公称直径指的是管子的 。
（ ）
A．内径 B. 外径 C. 中径 D. 其他
10. 设计中选用标准法兰的压力等级时，除考虑法兰的类型、材
料、最高工作压力外，还应考虑法兰的：
（ ）
A．公称直径 B. 密封面型式 C. 垫片种类 D.
工作温度
四、简答题：（共10分，每小题5分）
分数 评卷人
1、 简述压力容器焊焊接接头系数的选取。
2、为了保证构件在外力作用下安全工作，其必须满足哪三方面的要
求？
五、计算题：（共20分，每小题10分）
分数 评卷人
1. 有一盛装液体介质的圆筒形容器通过耳式支座悬挂在支架上，如
下图所示。筒体直径D=2000mm，壁厚δ=5mm（不包括厚度附加量），
容器内液面高度H=2000mm，液体的密度ρ＝700kg/m3，液面上方
压力为p= 0.1MPa。试求：
（1）支座下方筒体截面1-1处的环向应力和经向应力；
（2）筒体上的最大薄膜应力。
2. 一台由圆筒和标准椭圆形封头组成的内压容器，内径Di=2000mm，
设计压力为2.0MPa，设计温度为150℃，筒体及封头材料均为
16MnR。筒体纵焊缝采用双面对接焊，100％无损探伤。试分别设
计筒体和封头的壁厚。（16MnR当t≤150℃时，[σ]t=170MPa，
16MnR钢板的负偏差C1=0.25mm，腐蚀余量取C2=1mm，不考虑液柱
静压力。
H
p
1 1
z