徐州工程学院试卷2013 —2014 学年第_2 ___ 学期试卷类型_A _______ 考试形式闭卷命题人2014 ______ 年4_月_9_日教研室主任____________________ 年_月_日姓名_____________ 班级___________________课程名称化工设备机械基础______________考试时间100 __________ 分钟使用班级11 化艺__________________________教学院长年月〒'学号——2.材料力学对变形固体做了如下假设：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。
3. d =Es称为—虎克定律。
4.第一强度理论又称最大拉应力理论。
、选择题（每题2分，共计10分）1.静力学研究的对象是（ d ）a.物体b.流体c.物质d.刚体2.图示结构，用积分法计算AB梁的位移时，梁的边界条件为（a ）a.y A=0 y B=0b.y A工0 y B工0c.y A=0 y B 工0d.y A丰 0 y B=03.工作压力为1.8MPa，容积为1500m3，介丿a.l类容器b.n类容器P!!g△Ef XL / J质为液化石油气的球罐，属于（C.川类容器4.下列不属于工程上常采用的开孔补强结构的是（ b ）。
a.补强圈补强 b •多层包扎补强c.厚壁管补强 d .整体锻件补强5.为提高外压圆筒承载能力，通常较为合理的方法是（ c ）。
a.增加壁厚b.改用强度较高的材料c.设置加强圈三、是非题（每题1分，共计10分）1. 作用在一个平面上的三力如果平衡，则三力的作用线必相交于一点。
（V ）2. 强度是指构件抵抗破坏的能力。
（V ）3. 安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度没有影响。
（X ）4. 金属构件在经过一段时间交变应力的作用后发生断裂现象称为疲劳。
（V ）5. 由于夹套式反应釜的夹套内及釜体内均为正压操作，因而不需要进行稳定性校核。
（X ）6. 外压和真空容器不应以内压进行压力试验。
（X ）7. 气密性试验应在液压试验合格后进行。
（V ）8. 半球形封头、椭圆形封头、平板型封头属于凸形封头。
（X ） 9. 压力容器强度校核时公式中用到的厚度是有效厚度。
（V ）10. 卧式容器鞍座位置 A 不宜大于0.2L ，当需要时，A 最大不得大于0.25L 。
（ V ）四、计算题（共计70分）1. 图示支架由杆 AB 、BC 组成，A 、B 、C 处均为光滑铰链，在铰 B 上悬挂重物G=10kN ，杆件自（采用其他方法求解此题，过程结果正确酌情给分）重不计，求杆件 AB 、BC 所受的力。
（8分） 解：（1 ）取B 销为研究对象画受力图F y0 : F BCsin 30 G 0（2分）G2G 2 1020kNsin 30（2分）F x 0 :F BC COS 30F AB 0（2 分）F ABF BC COS30 20 17. 3kN （ 2 分）2. 一阶梯杆如图所示, AB 段横截面面积为:A 1=100mm 2, BC 段横截面面积为A 2=180mm 2,⑴画轴力图；（2 ）求各段杆横截面上的正应力。
解（1）计算各段内轴力，并绘制轴力图（4分）（8 分） AB 段：F N 1 8kN BC 段：F N 215kN115kN绘制轴力图（2 ）确定应力 （4分）AB 段:FN1A80MPaSkN|X-15kN3BC 段：2 亠83.3MPa A23. 图示拖车挂钩用插销联接 ,已知挂钩厚度 =10mm, [ ] =100MPa, [ jy ]=200MPa,拉力F =56kN,试设计插销的直径d o （9分）解：（1）插销发生剪切和挤压破坏，求剪力和挤压力F Q = F/2=28kN （1 分） F jy = F = 56kN （1 分）（2 ）强度计算按剪切强度设计，由D 土 [] A d 2/ 4 （ 2 分）18.9mm（1按挤压强度设计，由FjyjyA jyjy]（2 分）F jyd2 [ jy ] 56 1032 10 20014mm（1所以，插销取公称直径 d=20mm （1分）4. 某汽车传动轴 AB 由45号无缝钢管制成。
轴外径 D=90mm ，壁厚t=2.5mm ,传递最大力矩M=1.5kN -m , [ ]=60MPa 。
试：（1）画扭矩图;解：（1）画出扭矩图（3分）（2）校核强度 Tmax= 1.5kN -mW P0. 2D 3（ 1 4） 0.2时（数）（或 W3^D3（1854）32903[1（討）29280mm ）maxTmaxW1.52928010351.2MPa [ ] （2 分） 轴的强度满足。
（1 分）5.图示的外伸梁弯矩图；（3）AB 在CB 段作用均布载荷q ，求（1）计算支座A 、 并求最大弯矩。
（10分） 解：（1）求约束力。
（2分）F5qaFc4d4 28 10100C 所受的力；（2）画出剪力图、7.今有一直径为1200mm的吸收塔，封头与筒体采用法兰连接，该塔操作温度为285 C,设计压力为0.3MPa,材质为Q235-B,试选择标准法兰（具体确定法兰类型、密封面型式、公称直径、公称压力、材料、并正确标记）。
（7分）甲型、乙型平焊法兰的最大允许工作压力（JB/T4700-2000）MPa公称压力PN 法兰材料工作温度厂c> -20~200 250 300 350（2）画剪力图（3分）建立x-FQ坐标，从梁左端画图。
画弯矩图（3分）建立x-M坐标，从梁左端画图。
M A M C F A△ 02qaM B qA A/2 0（3 ）最大弯矩2qamax 2（2 分）6. 手摇绞车如图，轴的直径d=30mm，材料为Q235钢, [d ]=80MPa。
画出弯矩图、扭矩图，并按第三强度理论求绞车的最大起吊重量P。
（10分）解：（1）画扭矩图（2分）；画弯矩图（2分）由弯矩图扭矩图知，危险截面在轴的中间截面（1分）T=0.18P; Mmax=0.2P强度条件：r3T2（3 分）解得:d3[]P 』_______________32.0.22 0.182788N （2 分）①（?）!IIII*JI|!IIIIIIIIII解：法兰材料取塔体、封头材料相同的 （分）；设计压力不大于最大允许工作压力的原则，选择法兰公称压力 0.6MPa （ 1分）；公称直径取1200mm （ 1分）；可选用甲型平焊法兰（1分）； 由于操作压力不高，采用的密封面型式为平面型（1分），法兰标记为：法兰-RF 1000-0.6 JB/T4801-2000（ 2分）（其它法兰选型，若满足要求亦算正确） 8. 某化工厂欲设计一台石油气分离工程中的乙烯精馏塔。
已知：塔体内径D i =600mm ，设计压力p=2.2MPa ，设计温度为-20 C,[ ]t=170MPa ，选用材料为 Q345R 的钢板制造，钢板的厚度负 偏差取0.8mm ，腐蚀裕量取3mm ，单面焊局部无损检测，试确定其厚度，并校核水压试验强度（10 分）【解】（1）确定设计参数（2分，未列出但公式中带入正确也算正确）压力参数：设计压力 p=2.2MPa ，计算压力p c =p=2.2MPa. 设计温度：t=-20 C 。
许用应力：[d ]t =170MPa 。
焊接接头系数：由题目得：0 =0.80。
钢板厚度负偏差：C 1=0.8mm 。
腐蚀裕量：C 2=3mm 。
（2）求厚度（4分）C 2 4.89 3 7.89mmdC1 7.89 0.8 8.69mm根据钢板厚度标准规格，名义厚度3n 取为10mm 。
考虑到低合金钢制容器的最小壁厚，满足最小壁厚。
故厚度取10mm（3）校核水压试验强度（4分）e n C 100.8 6.2mm水压试验校核:1701. 252. 2600 6.21702 6.22[ ] P c2.2 600170 0.8 2.24.89mmP T DT134. 4MPa0.9 s 0.9 0.8 345 248.4MPaT 0.9 s ，所以水压试验时强度足够。