2020 过程设备设计(石宁)(贵州理工学院) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-02-28到2020-06-30
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第三讲 压力容器应力分析 压力容器应力分析测验

1、 问题:压力容器全寿命周期内可能遇到的主要载荷包括_、_、____。
答案: 【交变】

分析：【压力、非压力载荷、交变载荷】

2、 问题:按照_与_的比值大小，壳体又可分为薄壳和厚壳。
答案: 【中面曲率半径】
分析：【厚度t、中面曲率半径R】

第一讲 绪论及压力容器导言 绪论及压力容器导言测验

1、 问题:过程设备的特点有（）（A）是非标设备（B）内件很多（C）外壳一般为压力容器（D）只能由金属制造
选项：
A:（A）是非标设备
B:（B）内件很多
C:（C）外壳一般为压力容器
D:（D）只能由金属制造
答案: 【（A）是非标设备;
（C）外壳一般为压力容器】

2、 问题:压力容器主要由__、、、、、__组成。
答案: 【筒体】
分析：【筒体、封头、密封装置、开孔与接管、支座、安全附件】

【作业】第三讲 压力容器应力分析 压力容器应力分析作业

1、 问题:一壳体成为回转薄壳轴对称问题的条件是什么？
评分规则: 【 （1）壳体的厚度、中面曲率和载荷连续，没有突变，构成壳体的材料的物理性能相同。
（2）壳体的边界处不受横向剪力、弯矩作用。
（3）壳体的边界处的约束沿经线的切线方向，不得限制边界处的转角与挠度。
（4）厚度t 与中面曲率半径R 之比的最大值小于0.1。
】

2、 问题:推导无力矩理论的基本方程时，在微元截取时，能否采用两个相邻的垂直于轴线的横截面代替教材中与经线垂直、同壳体正交的圆锥面？为什么？
评分规则: 【 不能。经向应力的方向沿经线的切线方向。
若采用两个相邻的垂直于轴线的横截面截取微元，则这两个面上的正应力垂直于该截面，不一定与经线切线方向相同，因此不一定是经向应力（主应力）。
】

【作业】第二讲 压力容器导言 压力容器导言作业

1、 问题:介质的毒性程度和易燃特性对压力容器设计、制造、使用和管理有何影响？
评分规则: 【 介质毒性程度对压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料的选用、制造、检验和管理的要求愈高。①Q235-A或Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害的介质的压力容器。②盛装毒性程度为极度或高度危害介质的容器制造时，碳素钢和低合金钢板应逐张进行超声检测，整体必须进行焊后热处理，容器上的A、B类焊接接头还应进行100％射线或超声检测，且液压试验合格后还得进行气密性试验。③盛装中度毒性介质的容器，法兰公称压力不得小于1.0MPa；盛装高度或极度毒性介质的容器，法兰公称压力不得小于1.6MPa，应应尽量选用带颈对焊法兰。
介质易燃性对压力容器的选材、设计、制造和管理提出了较高的要求。易燃介质压力容器所有焊缝均采用全焊透结构。
】

2、 问题:《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视容积、介质组别进行分类？
评分规则: 【 《压力容器安全技术监察规程》依据整体危害水平对压力容器进行分类，若压力容器发生事故时的危害性越高，则需要进行安全技术监督和管理的力度越大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求也越高。 压力容器所蓄能量与其内部介质压力和介质体积密切相关：体积越大，压力越高，则储藏的能量越大，发生破裂爆炸时产生危害也越大。因此，《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时，不仅要根据压力的高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类。
】

第二讲 压力容器导言 压力容器导言测验

1、 问题:压力容器国外主要规范标准包括__、、。
答案: 【ASME】
分析：【ASME规范、日本压力容器标准、欧盟压力容器规范标准】

2、 问题:中国压力容器建造标准体系包括__、__。
答案: 【GB150】
分析：【GB150《压力容器》、JB4732《钢制压力容器——分析设计标准》】

【作业】第四讲 压力容器应力分析 压力容器应力分析作业

1、 问题:何谓回转壳的不连续效应？其中与 两个参量的物理意义是什么？
评分规则: 【 由于总体结构的不连续，组合壳在连接处附近的局部区域出现衰减很快的应力增大现象，称为“不连续效应”或“边缘效应”。
β：在离边缘的距离大于π/β则可忽略边缘力和边缘弯矩的作用。
表明了边缘效应的量级。一般情况下，2.5与壳体半径R相比是一个很小的数字，说明了边缘应力具有很大的局限性。
】

2、 问题:单层厚壁圆筒承受内压时，其应力分布有哪些特征？当承受的内压很高时，能否仅用增加壁厚来提高承载能力，为什么？
评分规则: 【 仅在内压作用下，厚壁圆筒壁中的应力分布有如下特征：①周向应力及轴向应力均为拉应力（正值），径向应力为压应力（负值）。②轴向应力为一常量，沿壁厚均匀分布，且为周向应力与径向应力和的一半，即。③除外，其他应力沿厚度的不均匀程度与径比K值有关。
不能。在同一内径下，壁厚越厚，则K值越大，应力沿壁厚的不均匀程度越严重，以致当内壁材料开始出现屈服时，外壁材料尚未达到屈服，因此筒体材料强度不能得到充分的利用。另外随厚度加大，材料性能降低，许用应力降低。
】

【作业】第五讲 压力容器应力分析 压力容器应力分析作业

1、 问题:预应力法提高厚壁圆筒的屈服承载能力的基本原理是什么？
评分规则: 【 对于压力很高的容器，工程上通常对圆筒施加外压或自增强处理，使内层材料受到压缩预应力作用，而外层材料处于拉伸状态。当厚壁圆筒承受内工作压力时，筒壁内的应力分布由按拉美公式确定的弹性应力和残余应力叠加而成。内壁处的总应力有所下降，外壁处的总应力有所上升，均化沿筒壁厚度方向的应力分布。从而提高圆筒的初始屈服压力，更好地利用材料。
】

2、 问题:承受横向均布载荷的圆形薄板，其力学特征是什么？其承载能力低于薄壁壳体的承载能力的原因是什么？
评分规则: 【 特征：①板内为二向应力 、，平行于中面各层相互之间的正应力及剪力引起的切应力均可忽略。
特征：②正应力 、沿板厚度呈直线分布，在板的上下表面有最大值，是纯弯曲应力。
特征：③应力沿半径的分布与周边支承方式有关，工程实际中的圆平板周边支承是介于固支和简支两者之间的形式。
原因：薄板结构的最大弯曲应力与成正比，而薄壳的最大拉（压）应力与成正比，故在相同R/t条件下，薄板所需厚度比薄壳大。
】

【作业】第六讲 压力容器应力分析及压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 压力容器应力分析及压力容器材料及环境和时间对其性能的影响作业

1、 问题:试述承受均布外压的回转壳破坏的形式，并与承受内压的回转壳相比有何异同？
评分规则: 【 壳体在承受均布外压作用时，有两种可能的失效形式：一种是因强度不足，发生压缩屈服失效；另一种是因刚度不足，发生失稳破坏，而失稳是破坏的主要形式。在内压作用下，壳体将产生应力变形，当此应力超过材料的屈服点，壳体将产生显著变形，直至断裂，即发生强度破坏。
】

2、 问题:圆柱壳除受到介质压力作用外，还有哪些从附件传递来的外加载荷？
评分规则: 【 除受到介质压力作用外，过程设备还承受通过接管或其他附件传递来的局部载荷，如：设备的自重、物料的重量、管道及附件的重量、支座的约束反力、温度变化引起的载荷等。
】

第四讲 压力容器应力分析 压力容器应力分析测验

1、 问题:薄壁圆筒在压力作用下的环向应力和轴向应力的大小关系是：
选项：
A:环向应力是轴向应力的1.5倍
B:轴向应力是环向应力的2倍
C:环向应力和轴向应力相等
D:环向应力是轴向应力的2倍
答案: 【环向应力是轴向应力的2倍】

2、 问题:在气体作用下锥壳中周向应力和经向应力有以下特点：
选项：
A:与到锥顶的距离呈线性关系
B:锥顶处应力为零，离锥顶越远应力越大
C:周向应力是经向应力的两倍
D:经向应力是周向应力的两倍
答案: 【与到锥顶的距离呈线性关系;
锥顶处应力为零，离锥顶越远应力越大;
周向应力是经向应力的两倍】

3、 问题:如果承受以下载荷，不能应用无力矩理论：
选项：
A:接管载荷
B:气压
C:液柱静压力
D:支座反力
答案: 【气压;
支座反力】

4、 问题:不连续应力的特性有：
选项：
A:局部性
B:自限性
C:线性
D:非线性
答案: 【局部性;
自限性】

第六讲 压力容器应力分析及压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 压力容器应力分析及压力容器材料及环境和时间对其性能的影响测验

1、 问题:周向受均布外压的无限长圆筒发生屈曲时的临界压力和长度间的关系是：
选项：
A:无关
B:有关
C:不确定
D:取决于直径大小
答案: 【无关】

2、 问题:实际壳体存在的形状缺陷使得壳体失稳临界压力
选项：
A:增大
B:减小
C:不变
D:可能增大，也可能减小
答案: 【减小】

3、 问题:球壳上开孔接管越大，应力集中系数
选项：
A:越大
B:越小
C:不变
D:不确定
答案: 【越大】

4、 问题:下列措施可以降低局部应力
选项：
A:减少两连接件的刚度差
B:尽量采用圆弧过渡
C:局部区域补强
D:采用直角过渡
答案: 【减少两连接件的刚度差;
尽量采用圆弧过渡;
局部区域补强】

5、 问题:采用高强度钢可以显著提高筒体的稳定性。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

第五讲 压力容器应力分析 压力容器应力分析测验

1、 问题:仅受内压p作用的厚壁圆筒，内壁面径向应力是：
选项：
A:p
B:-p
C:0
D:不确定