可得： n 14mm 三、水压试验
[ ] 137 1 .25 2 .75 3.57M t 132 .1 [ ] e n C 13.2mm p T 1 .25p
st 206MPa
T
PT ( Di e ) 3.57 (1000 13.2) 161.2 MPa 0.9 206MPa 2 e 2 13.2 0.85
C 1 0.8mm C 2 2mm
e n -C1 -C2 8-2-0.8 5.2mm Do Di 2 n 500 16 516mm
L 1.2 103 mm L 1.2 103 2.33 Do 516 Do 516 99 20 e 5.2
7-4
钢轴如图 7-18 所示，直径 d=60mm，轴上装有 2 个轮子，直径均为 D=500mm，若轴材料许 用应力[σ]=220MPa。试分别按第 3、第 4 强度理论校核该轴的强度。
Mnmax 375 Nm M max 4500 Nm W
D 3 0.063 32 32
M 2 Mn 2 213MPa [ ] W M 2 0.75Mn2 212.9 MPa [ ] W
查表得：A=0.0006，B=80
[ p] B
e 80 / 99 0.8MPa Do
pd 0.6 0.1 0.7 MPa [ p] ，并且比较接近，合适。
2）水压试验
pT 1.25p 1.25 0.7 0.875MPa
e 5.2mm st 235MPa
Q( x1 ) qx1 1 M ( x1 ) qx12 2
同理： 2）BC 段， a x2 5a
Q ( x2 ) qx2 3qa 1 2 M ( x2 ) qx2 3qa ( x2 a ) 2
3）CD 段， 5a x3 6a
Q ( x3 ) q (6a x3 ) 1 M ( x3 ) q(6a x3 )2 2
T
P 0.875(500 5.2) T ( Di e ) 42.5MPa 0.9 235MPa 2 e 2 5.2 1
满足水压试验
壁厚 n 8mm 合适。 2. 夹套按内压容器算，从略。 1） 设有安全阀， Pc 1.1 0.6 0.66 MPa 2） 双面对接焊，全部探伤探伤， 1
x 2MPa y 1.5MPa 60 xy 0.5MPa x y sin 2 xy cos 2 2 2 1.5 sin120 0.5cos120 2 1.77 MPa [ ]
木材沿木纹方向的剪应力强度足够。
满足水压试验
10-1
设计一台圆筒形干燥器，其中一节简单示意图如下， Di=500mm，内套用 0.6MPa 的蒸汽加 热（蒸汽温度 160℃） ，干燥器分 5 节，每节 1.2m，中间用法兰连接，材料 Q235-AF，腐蚀 余量 2mm。确定筒体壁厚。
Di 真空
0.6MPa
1.2m
600
1．筒体： 1）壁厚： 假设筒体壁厚 n 8mm
第三步 剪力弯矩图如下：
q A a 2qa qa -qa B 4a C a D
2qa 3qa2/2
-qa2/2
-qa2/2
6-1c
画出下面梁的弯矩图
第一步 求解外力： 1） 受力分析，如下图
2） 应用平衡方程求解，可得 N A 2 P; M A Pl / 2 第二步 采用截面法，求解内力：
6-1f
画出下面梁的弯矩图
第一步 求解外力： 1） 受力分析，如下图
2） 应用平衡方程求解，可得 N A P; m A 3Pl / 2 第二步 采用截面法，求解内力：
1）AB 段： 0 x1 l / 2
Q ( x1 ) P 3 M ( x1 ) Px1 Pl 2
2）BC 段： l / 2 x2 l
4） 假设钢板厚度在 4.5-5.5mm， C 1 0.5 因为最小壁厚要求，取 C1 3mm 5） 由于介质无腐蚀， C 2 2
d C1 C2 5 n 5mm
2）水压试验
[ ] 113 1.25 0.66 0.84MPa t [ ] 111.4 e n -C1 -C2 =2.5mm pT 1.25p d
P A x1 x2
AB 段： 0 x1 l / 2
B 3P
C
Q ( x1 ) 2 P 1 M ( x1 ) 2 Px1 Pl 2
BC 段： l / 2 x2 l
Q ( x2 ) P M ( x2 ) P(l x2 )
第三步：画剪力弯矩图
P A B 3P P -2P Pl/2 -Pl/2 C
4） 由于介质无腐蚀， C 2 0
d C 2 12.3 0 12.3
假设钢板厚度在 8-25mm， C 1 0.8
n d C1 12.3 0.8
圆整 n 14mm
二、封头

KPc Di 12.32mm 2[ ]t 0.5Pc
[ ]150
3） 假设钢板厚度在 2-60mm，
o
C C
[ ] 225
o
137MPa; [ ] 200 C 130MPa 137 130 130 (200 185) 132.1MPa 200 150
o

2.75 1000 Pc Di 12.3mm t 2[ ] Pc 2 132.1 0.85 2.75
[ ]150
3） 假设钢板厚度在 4.5-16mm，
o
C
[ ]160
o
C
113MPa;[ ]200 C 105MPa 113 105 113 (160 150) 111.4 MPa 200 150
o

Hale Waihona Puke 0.66 600 Pc Di 1.8mm t 2[ ] Pc 2 111.4 1 0.66
xd 3 xd 3
所以该轴强度足够。
9-9
设计一台 Di=1000mm ，操作温度为 185℃，工作压力为 2.5MPa 的容器， ，采用双面对接焊 局部探伤，配有标准椭圆形封头，器顶装有安全阀，选用 0Cr18Ni10Ti，介质无腐蚀性。试 确定筒体和封头的厚度。 一、筒体 1） 设有安全阀， Pc 1.1 2.5 2.75MPa 2） 双面对接焊，局部探伤探伤， 0.85
6-1a
画出下面梁的弯矩图
第一步 求解外力： 1） 受力分析，如下图
2） 应用平衡方程求解，可得 N B N C 3qa 第二步 采用截面法，求解内力： 1）AC 段： 0 x1 a 所产生的剪力朝上，则在右侧，故剪力为负，大小等于载荷系数 q 乘以其
A x1
作用长度 x1，弯矩作用效果为凸，故为负
Q ( x2 ) 0 M ( x2 ) 2 Pl
第三步：画剪力弯矩图
A l/2
P B l/2 P
m=2Pl C
2Pl 3Pl/2
7-1
一木材单元微体应力状态如图所示， 若沿木纹方向木材的许用剪应力[τ]=1.8MPa， 。 试校核 该木材沿木纹方向的剪应力强度。
1.5MPa
2MPa 30° 0.5MPa
st 235MPa
P 0.84(600 2.5) T ( Di e ) 101.22 MPa 0.9 235MPa 2 e 2 2.5 1
T
满足水压试验 壁厚 n 5mm 合适。