过程装备力学基础复习题(修改)
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过程装备基础第2章习题解
1. 第2章 构件受力分析与平衡理论2-5 图（a ）所示为一管道支架ABC ，A 、C 处为固定铰链约束，杆AB 和杆CB 在B 处铰接。
已知两管道的重量均为G=4.5kN ，图中尺寸单位均为mm 。
试求管架中杆AB 和杆BC 所受的力。
解：（1）根据题意，画出受力图如图（b ）所示。
（2）求解约束力和杆BC 所受的力∑=0xF ，045cos =+BC AX N N （1） ∑=0y F ，045sin 2=++-AYBC N N G（2）∑=0A M ，012.145sin 12.14.0=⨯+--BCN G G （3）由方程（3）解得 )(64.812.145sin 5.412.15.44.0kN N BC =⨯⨯+⨯=代入方程（2）得 kN N G N BC Ay89.245sin 2=-=代入方程（1）得 kN N N BC AX 11.62264.845cos -=⨯-=-=（负号表示与假设方向相反）2-6 某塔侧操作平台梁AB 上作用着分布力q=0.7kN/m 。
横梁AB 和撑杆CD 的尺寸如图（a ）所示，试求撑杆CD 所受的力。
解：（1）根据题意，画受力图如图（b ）所示。
(a) (b)题2-5图GAX NAY NAB45GBC N（2）求撑杆CD上的力∑=0AM，0130sin25.01)5.01(=⨯+++-CDNq解以上方程得kNNCD575.1130sin2/)5.01(7.02=⨯+=2-7 图(a)所示支架ABC由均质等长杆AB和BC组成，杆重为G。
试求A、B、C处的约束力。
解：（1）根据题意，画出整个支架ABC的受力图和支架AB的受力图，如图（b）和图（c）所示。
（a）（b）（c）题2-7图（2）设两均质杆的长度为l，取整个支架ABC作为研究对象，则有：∑=0xF，0=-CXAXNN（1）由方程（1）解得CXAXNN=∑=0yF，02=+-CYAYNGN（2）∑=0AM，)45cos45cos()45cos245cos(45cos2=+⋅++⋅-⋅-llNllGlGCY（3）由方程（3）解得GNCY=代入方程（2）得GNAY=题2-6图（3）取AB杆为研究对象：∑=0BM，045sin45cos45cos2=+-lNlNlGAXAY2=+-lNGllGAX22GllGGlNAX=-=∑=0xF，0=-BXAXNN2GNNBXAX==∑=0yF，0=--BYAYNGN=BYN2-9 梯子由AB与AC两部分在A处用铰链连接而成，下部用水平软绳连接，如图（a）所示。
过程设备设计复习题及答案
4.8下列有关焊接接头系数和材料设计系数的表述错误的是：（D）
A.为弥补焊缝对容器整体强度的消弱，在强度计算中需引入焊接接头系数。
B.焊接接头系数的大小主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求及长度比例有关。
C.料设计系数是为了保证受压元件强度有足够的安全储备量。
D.抗拉强度安全系数一般小于屈服强度安全系数，我国目前前者取1.6，后者取3.0
A.在高温、高压和大型换热器中，管式换热器仍占绝对优势，是目前使用最广泛的一类换热器。
B.蛇管式换热器是管式换热器的一种，它由金属或者非金属的管子组成，按需要弯曲成所需的形状。
C.套管式换热器单位传热面的金属消耗量小，检测、清洗和拆卸都较为容易。
D.套管式换热器一般适用于高温、高压、小流量流体和所需要的传热面积不大的场合。
B.周边固支的圆平板仅在刚度方面均优于周边简支的圆平板
C.周边固支的圆平板仅在强度方面均优于周边简支的圆平板
D.周边简支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边固支的圆平板
2.3下列有关受均布外压作用圆筒的失稳情况的叙述，错误的是：（A）
A.失稳临界压力与材料屈服点无关
B.受均布周向外压的长圆筒的临界压力与L无关
A.强制密封
B.自紧式密封
C.半自紧式密封
D.以上三种都不是
4.2同一承载能力下，仅受内压作用的圆筒按哪种计算方法计算的壁厚最薄：（A）
A.中径公式
B.最大拉应力准则
C.形状改变比能准则
D.最大切应力准则
4.3下列有关压力容器失效形式的叙述，正确的是：（C）
A.韧性断裂是在容器整体应力水平较高状态下发生的，因而比脆性断裂更具危害性。
D.常规设计中需对圆筒的热应力进行校核计算。
A.为弥补焊缝对容器整体强度的消弱，在强度计算中需引入焊接接头系数。
B.焊接接头系数的大小主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求及长度比例有关。
C.料设计系数是为了保证受压元件强度有足够的安全储备量。
D.抗拉强度安全系数一般小于屈服强度安全系数，我国目前前者取1.6，后者取3.0
A.在高温、高压和大型换热器中，管式换热器仍占绝对优势，是目前使用最广泛的一类换热器。
B.蛇管式换热器是管式换热器的一种，它由金属或者非金属的管子组成，按需要弯曲成所需的形状。
C.套管式换热器单位传热面的金属消耗量小，检测、清洗和拆卸都较为容易。
D.套管式换热器一般适用于高温、高压、小流量流体和所需要的传热面积不大的场合。
B.周边固支的圆平板仅在刚度方面均优于周边简支的圆平板
C.周边固支的圆平板仅在强度方面均优于周边简支的圆平板
D.周边简支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边固支的圆平板
2.3下列有关受均布外压作用圆筒的失稳情况的叙述，错误的是：（A）
A.失稳临界压力与材料屈服点无关
B.受均布周向外压的长圆筒的临界压力与L无关
A.强制密封
B.自紧式密封
C.半自紧式密封
D.以上三种都不是
4.2同一承载能力下，仅受内压作用的圆筒按哪种计算方法计算的壁厚最薄：（A）
A.中径公式
B.最大拉应力准则
C.形状改变比能准则
D.最大切应力准则
4.3下列有关压力容器失效形式的叙述，正确的是：（C）
A.韧性断裂是在容器整体应力水平较高状态下发生的，因而比脆性断裂更具危害性。
D.常规设计中需对圆筒的热应力进行校核计算。
过程装备力学基础复习题(修改)
过程装备力学基础复习题第一章 弹性力学的内容和基本概念1.弹性力学是研究物体在弹性范围内由于外载荷作用或物体温度改变而产生的应力、应变和位移。
2.弹性力学除了研究杆件外，还研究平面问题和空间问题，在研究这些问题时，并不采用变形或应力分布之类的假设，由于结构和受力的复杂性，以无限小的单元体作为研究和分析问题的出发点，并由力平衡方程、几何方程和物理方程等构成数学-力学问题求解。
3.弹性力学基本方程（空间问题） ①平衡微分方程 3个0yx x zxX x y zτστ∂∂∂+++=∂∂∂ 0xy y zy Y xyzτστ∂∂∂+++=∂∂∂0yz xz zZ x y z ττσ∂∂∂+++=∂∂∂ ②几何方程 6个,x xy u v ux x y ξγ∂∂∂==+∂∂∂ ,y yz v w v y y z ξγ∂∂∂==+∂∂∂ ,z zx w u wz z xξγ∂∂∂==+∂∂∂ ③物理方程 6个1()x x y z E ξσμσσ⎡⎤=-+⎣⎦ 1()y y x z Eξσμσσ⎡⎤=-+⎣⎦ 1()z z x y Eξσμσσ⎡⎤=-+⎣⎦1xy xy G γτ=1yz yz G γτ=1zx zx Gγτ=这15个基本方程式中包含15个未知数：6个应力分量x σ、y σ、z σ、xy τ、yz τ、zx τ；6个应变分量x ξ、y ξ、z ξ、xy γ、yz γ、zx γ；3个位移分量μνω、、。
4.平面问题可分为平面应力问题和平面应变问题。
（1）当弹性体的一个方向尺寸很小，例如薄板，在板的边缘有平行于板面并沿板厚均匀分布的力作用。
六个应力分量只剩下平行于xOy 面的三个应力分量，即x σ、y σ、xy τ，而且它们只是坐标x ，y 的函数，与z 无关。
这类问题称作平面应力问题。
（2）当弹性体的一个方向尺寸很大，例如很长的柱形体。
在柱形体的表面上，有平行于横截面而不沿长度变化的外力。
六个应力分量只剩下四个，即x σ、y σ、z σ、xy τ，这类问题称作平面应变问题。
过程装备考试题和知识要点
过程装备控制技术试卷A标准答案一、填空题（25×1）1、安全性；经济性；稳定性2、节流装置；孔板；喷嘴；文都利管3、容器内液体介质液面的高低；浮力式；静压式；电容式；光纤式；4、比例度；积分时间；微分时间5、阀的口径选择；型式选择；固有流量特性选择；材质选择6、直接数字控制系统；监督控制系统；分级控制系统；集散控制系统7、梯形图；语句表；逻辑功能图二、判断改正题（5×2）——判断1分，改正1分1、错误。
单纯的比例控制不可能消除余差。
2、错误。
控制通道的滞后总是不利的，但干扰通道中的容量滞后可以缓和干扰的影响，对控制系统有利。
3、错误。
时间常数越大，表示对象受干扰作用后，到达新稳态值所需的时间越长。
4、错误。
控制系统中直接产生控制作用的是操纵变量。
5、正确。
三简答题（4×5）1、所谓的工程整定法，就是避开被控对象的特性和数学描述，在被控对象运行时，直接在控制系统中，通过改变调节器参数，观察被控变量的过渡过程，来获取调节器参数的最佳数值。
临界比例度法整定参数的步骤是：首先将调节器的积分、微分作用全部去除，在纯比例作用调节比例度，直至得到等幅振荡的阶跃干扰过渡过程，此时的比例度和振荡周期称为临界比例度和临界周期，最后按照相应的经验公式计算出调节器各参数的整定数值。
临界比例度法参数整定是以闭环系统得到4:1衰减比，且有合适的超调量为目标的。
2、计算机直接控制系统与常规模拟控制系统的基本结构相同，有关调节原理和调节过程也相同，都是基于“检测偏差、纠正偏差”的控制原理。
不同之处在于计算机控制系统中，控制器对控制对象的参数、状态信息的检测和控制结果的输出在时间上是断续的，对检测信号的分析计算是数字化的，而在模拟控制系统中则是连续的。
3、本质安全防爆型是指在正常和故障状态下，电路及设备产生的火花能量都不足于引起爆炸的防爆类型。
它由两种场所、两种电路组成，即安装在危险场所的本质安全电路及安装在非危险场所的非本质安全电路，两者间采用防爆安全栅隔离。
过程设备机械基础习题解答
蒸汽
E=2.1×105。求(1)杆最大应力；(2)变化量。
解：（1）活塞杆受力
F
P A1
A2
1
4
4002 562
123138.24N
max
F A2
123138 .24
562 / 4
50.02MPa
（2）活塞杆变化量
l
FL EA
123138.24 75
2 105 202
0.072mm
4
L L1 L2 0.76 0.072
0.832mm(伸长）
0.5m 2
3-4 管道吊杆A3钢。设计吊杆截面尺寸d。
解： M J 0 得 TK 7125N Fy 0 得 TJ 5875N
H
I
5KN 5KN
max
300 510
RA
A
MA
M(KNm)
150
B
或： M1 0 M 2 5.4x 0.81
0
x
-2.75
M 3 10.8x 4.374
-5.99
2)
Wz
M max
2
5.99 106 2 140
21.39103 mm3
查表得8号槽钢Wz 25.3103 选8号槽钢。
ql/8
9ql2/128 -ql/8
M
ql2/16
-ql2/20 -ql2/16
RA=3ql/8 RB=ql/8
Q1
3ql 8
qx
M 1
3ql 8
过程装备机械基础复习大全
第一章1、二力平衡：等值、反向、共线。
2、三力汇交：刚体在三个力作用下平衡，若其中任意两个力的作用线相交于一点，则第三力的作用线也必然交于同一点。
（平衡时三力的延长线或反向延长线必交于一点）3、受力分析步骤：（1）选定研究对象，将研究对象作为分离体单独划出； （2）在分离图上标出主动力；（3）将分离体原来的约束用相应的约束反力代替。
第二章1、平面汇交力系的平衡方程： x 0F =∑y0F=∑2、熟练绘制分离体的受力图：应用二力平衡与三力汇交定理。
第三章1、力矩：()o m F Fh =±，正负号规定：当力使物体绕矩心作逆时针方向转动时为正值，反之为负值。
2、力偶：等值、反向、作用线不重合的两个平行力的力系。
'(,)m F F Fd =±，力偶使物体逆时针方向转动时为正值，反之为负值。
3、平面一般力系的平衡条件及方程：力系的主失和力系中各力对任一点主矩都为零，即 x0F =∑ y0F=∑ ()0omF =∑第四章1、应力：单位面积上的内力。
N Aσ=,受拉为正，受压为负。
2、应变：构件单位长度的拉伸量或缩短量，纵向应变'l l lε-=，横向应变''b b bε-=，在弹性范围之内'εμε=为常数, μ为材料的横向应变系数或泊松比。
3、材料发生弹性变形时，应力与应变成正比，胡克定律：E σε=，E （MPa ）材料的弹性模量，即材料常数，表示材料抵抗变形的能力。
即N l EA l= ，所以N l l E A=，式中EA 为杆的抗拉（压）刚度，对于相同长度，受力相同的杆，EA 越大，杆的变形就越小。
4、低碳钢在拉伸时的力学性能：1）弹性阶段，a 点为比例极限p σ，b 点为弹性极限e σ，tan E σαε==,E 是衡量材料刚度的指标。
2）屈服阶段，c 点为屈服极限s σ。
3）强化阶段，e 点为抗拉强度b σ，意味着试件即将破坏。
4）颈缩阶段，试件被拉断。
过程装备机械设计基础13、3答案
《过程装备机械设计基础》复习题一、选择题答案B多二、填空题1．只有两个着力点而处于平衡的构件，称为二力杆件。
其受力特点是：所受二力的作用线。
2．杆件的基本变形有、、扭转和四种。
3.提高梁强度的主要措施： _________， ___________， __________。
4.吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是；汽车行驶时，传动轴的变形是；教室中大梁的变形是。
5. 对于碳钢和低合金钢制容器，其最小厚度不小于mm，对于高合金钢容器，其最小厚度不小于mm。
6.常用的开孔补强结构有：、、补强结构。
7.按压力大小压力容器可分为个等级：其中 Mpa 为低压容器； MPa 为中压容器； Mpa 为高压容器； MPa为超高压容器。
答：1．必须是一条直线 2．拉伸、剪切、弯曲 3．合理安排梁的受力、采用合理的截面形状、选择合适的材料 4.拉伸、扭转、弯曲 5. 3、2。
.6. 补强圈、厚壁管、整锻件7. 4 、（ 0.1≤P＜1.6 ）；（1.6≤P＜10 ）；(10≤P＜100 ）；（ P≥100 ）MPa。
三、论述与作图题1、试比较内压容器各种封头的优缺点。
2、圆筒失稳形式的分类有哪些？3、容器进行压力试验的目的是什么？根据实验介质的不同，他们可以分为哪些实验4、画出下图中杆的受力图。
1、答案：从受力情况来看，半球形封头最好，椭圆形、碟形其次，球冠形、锥形更次之，而平板最差。
（2分）从制造角度来看，平板最容易，球冠形、锥形其次，碟形、椭圆形更次，而半球形最难；（2分）就使用而论，锥形有其特色，用于压力不高的设备上，椭圆形封头用作大多数中低压容器的封头，平板封头用作常压或直径不大的高压容器的封头，（2分）球冠形封头用作压力不高的场合或容器中两独立受压室的中间封头，半球形封头一般用于大型储罐或高压容器的封头。
2、答案：（1）周向失稳;周向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形。
（3分）（2）轴向失稳；仍然具有圆形的环截面，只是破坏了母线的直线型，母线产生了波形，即圆筒发生了褶皱。
过程装备基础朱孝钦题库
过程装备基础朱孝钦题库
（最新版）
目录
1.过程装备基础的概述
2.朱孝钦的相关背景
3.朱孝钦的题库内容
4.朱孝钦题库的价值和意义
正文
一、过程装备基础的概述
过程装备基础是一门研究工业过程中各种设备和装置的学科，旨在为工业生产提供必要的装备和技术支持。
过程装备基础涉及的领域广泛，包括化学、石油、冶金、建材等众多行业，对于提高生产效率、降低能耗、保证产品质量等方面具有重要意义。
二、朱孝钦的相关背景
朱孝钦是我国过程装备领域的著名专家，拥有丰富的教学和科研经验。
他长期致力于过程装备基础理论研究、技术创新和人才培养，为我国过程装备行业的发展做出了突出贡献。
朱孝钦曾获得过多项国家级、省部级科技进步奖，在国内外学术界享有较高声誉。
三、朱孝钦的题库内容
朱孝钦题库是朱孝钦教授根据多年的教学实践和研究经验，整理而成的过程装备基础方面的习题集。
题库内容涵盖了过程装备基础的各个方面，包括设备设计、制造、运行维护、安全管理等。
题目类型丰富多样，有选择题、填空题、简答题、计算题等，既适合于课堂教学，也适用于自学和考研。
四、朱孝钦题库的价值和意义
朱孝钦题库对于过程装备领域的教学和研究具有很高的价值和意义。
首先，题库为教师提供了丰富的教学资源，有助于提高教学质量。
其次，题库为学生提供了系统的学习指导，有助于巩固和拓展专业知识。
最后，题库为考研学子提供了实用的备考资料，有助于提高考研成功率。
《过程装备基础》试题库总汇
《过程装备基础》试题库绪论第一种模式（一）填空题（1）A类难度1．过程工业是涉及物质转化过程的工业部门的总称。
2．过程工业处理的物料是以气体、液体、粉粒体等形态为主的材料。
3．工业设备种类繁多，按其构件运动情况可分为动设备和静设备两类。
4 过程装备中，常见的设备种类有塔类、炉类、釜类、机类、泵类、储罐类和各种换热设备。
5．随着过程工业的发展，过程装备也不断向装置大型化、结构复杂化、性能高级化和技术综合化的方向发展。
第二种模式（一）简要回答下列问题：1．何谓过程工业？它是处理什么类型物料的产业？要点：过程工业是涉及物质转化过程的工业部门的总称，它是加工制造流程型物料的产业。
2．什么叫做过程装备？要点：过程装备主要是指过程工业生产工艺过程中所涉及的典型装置和设备，是实现过程工业生产的硬件设施。
3．过程装备的基本要求是什么？要点：过程装备的基本要求是：（1）安全可靠；（2）满足生产过程的要求；（3）综合经济性好；（4）优良的环境性能。
第1章第一种模式（一）填空题（1）A类难度1．二力杆是指杆两端两个力沿此二力作用点的连线作用构件。
2．对所研究物体的位移起限制作用的周围物体称为约束。
3．约束作用于被约束物体的力称为约束反力。
4．光滑面约束产生的约束反力的方向沿接触面的公法线并指向被约束物体。
5．两个力偶矩的值和转动方向完全相同，则称这两个力偶为等效力偶。
6．平面汇交力系是指物体上各力的作用线在同一平面内并且相交于一点的力。
7．平面一般力系的平衡条件是力系的合力等于零。
8．力偶是指两个大小相等、方向相反、作用线平行但不重合的力组成的力系。
9．生产实践中遇到的构件，大致可分为三类：即：杆件、平板、壳体。
10．柔性约束产生的约束反力的方向是使柔索被拉直的方向。
（2）B类难度1．柔性约束的特点是只限制被约束物体使柔索被拉直方向的位移，其约束反力只能是拉力。
2．固定铰链约束的特点是限制被约束物体的移动，不限制其转动。
过程装备制造基础1-4章复习题
第1章铸造一、名词解释铸造，砂型铸造，造型，流动性，收缩性，特种铸造，金属型铸造，离心铸造二、填空题1．合金铸造性能的优劣对能否获得优质的铸件有着重要影响，其中及是影响成形工艺及铸件质量的两个最基本的问题。
2．任何一种液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却至室温都要经过三个相互联系的收缩阶段，即、和。
3．铸件在凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充，将产生缩孔或缩松。
凝固温度范围窄的合金，倾向于“逐层凝固”，因此易产生；而凝固温度范围宽的合全倾向“糊状凝固”，因此易产生。
4．铸件在冷却收缩过程中，因壁厚不均等因素造成铸件各部分收缩的不一致，这种内应力称之为。
铸件收缩受到铸型、型芯及浇注系统的机械阻碍而产生的应力称为。
5．铸件结构的设计要考虑铸造工艺和合金铸造性能的要求，从合金铸造性能考虑，设计时应使铸件结构具有、、等要求。
6．铸造方法从总体上可分为砂型铸造和特种铸造两大类．常用的特种铸造方法有：、、和等。
三、判断题1．浇注温度越高，合金的流动性越好；因此，铸造生产中往往采用较高的浇注温度。
( ) 2．为了保证良好的铸造性能，铸造合金，如铸造铝合金和铸铁等，往往选用接近共晶成分的合金。
( )3．灰口铸铁铸件壁越厚，强度越高；壁越薄强度越低。
( )4．铸件中内应力越大，产生变形和裂纹的倾向也就越大 ( )5．离心铸造由于比重偏折现象严重、因此不适用于生产“双金属’’铸件。
( ) 6．起补缩作用的冒口设置应保证金属液是最后凝固的位置。
（）7. 为提高生产率，铸件浇注凝固后应立即开箱落砂。
（）8. 压力铸造工艺适合各种金属铸造。
（）9．合金收缩经历三个阶段。
其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因而固态收缩是铸件产生内应力；变形和裂纹的主要原因。
( )10．合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于得到轮廓清晰、薄而复杂的铸件；合金的流动性愈好，补缩能力愈强，愈利于防止缩孔的产生。
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过程装备力学基础复习题第一章 弹性力学的容和基本概念1.弹性力学是研究物体在弹性围由于外载荷作用或物体温度改变而产生的应力、应变和位移。
2.弹性力学除了研究杆件外，还研究平面问题和空间问题，在研究这些问题时，并不采用变形或应力分布之类的假设，由于结构和受力的复杂性，以无限小的单元体作为研究和分析问题的出发点，并由力平衡方程、几何方程和物理方程等构成数学-力学问题求解。
3.弹性力学基本方程（空间问题） ①平衡微分方程 3个0yx x zxX x y zτστ∂∂∂+++=∂∂∂ 0xy y zy Y xyzτστ∂∂∂+++=∂∂∂0yz xz zZ x y z ττσ∂∂∂+++=∂∂∂ ②几何方程 6个,x xy u v ux x y ξγ∂∂∂==+∂∂∂ ,y yz v w v y y z ξγ∂∂∂==+∂∂∂ ,z zx w u wz z xξγ∂∂∂==+∂∂∂ ③物理方程 6个1()x x y z E ξσμσσ⎡⎤=-+⎣⎦ 1()y y x z Eξσμσσ⎡⎤=-+⎣⎦ 1()z z x y Eξσμσσ⎡⎤=-+⎣⎦ 1xy xy Gγτ=1yz yz G γτ=1zx zx Gγτ=这15个基本方程式中包含15个未知数：6个应力分量x σ、y σ、z σ、xy τ、yz τ、zx τ；6个应变分量x ξ、y ξ、z ξ、xy γ、yz γ、zx γ；3个位移分量μνω、、。
4.平面问题可分为平面应力问题和平面应变问题。
（1）当弹性体的一个方向尺寸很小，例如薄板，在板的边缘有平行于板面并沿板厚均匀分布的力作用。
六个应力分量只剩下平行于xOy 面的三个应力分量，即x σ、y σ、xy τ，而且它们只是坐标x ，y 的函数，与z 无关。
这类问题称作平面应力问题。
（2）当弹性体的一个方向尺寸很大，例如很长的柱形体。
在柱形体的表面上，有平行于横截面而不沿长度变化的外力。
六个应力分量只剩下四个，即x σ、y σ、z σ、xy τ，这类问题称作平面应变问题。
5.在平面问题中，如果它的几何形状、约束情况以及所承受的外载都对称于某一轴z ，则所有的应力分量、应变分量和位移分量也必然对称于z 轴，也就是这些分量仅是径向坐标r 的函数，而与θ无关。
这类问题称作平面轴对称问题。
6.若受力的弹性体具有小孔，则孔边的应力远大于无孔时的应力，也远大于距孔稍远处的应力，这种现象称作孔边应力集中。
7.孔边应力增大的倍数与孔的形状有关，在各种形状的开孔中，圆孔孔边的应力集中程度最低。
8.壳体开孔时孔边的最大周向应力与壳体无孔时的最大应力相比，应力增大，增大的倍数称做应力集中系数。
工程常用应力集中系数来表示孔边应力集中的程度。
9.（1）中心有小孔的矩形薄板，只有左右两边受有均布拉力q,在孔边最大拉应力为所施加外载荷的3倍。
（2）中心有小孔的矩形薄板，两对边受有不同数值的均布拉力，1q 沿x 轴方向，2q 沿y 轴方向，在孔边最大拉应力为所施加外载荷的2倍。
当0θ=，123q q θσ=-+ 当2πθ=，123q q θσ=-当12q q >，最大周向应力发生在2πθ=处。
当12q q <，最大周向应力发生在0θ=处。
（3）受均匀压的圆筒上开小孔，孔边的最大周向应力发生在0θ=的截面上，其值为21121113330.5 2.5q q θσσσσσσ=-=-=-=10.沿径向承受均布压力的环板 环板的应力、应变和位移分量为2222r 22222()()i i o o i o o i o i o i R p R p R R p p R R r R R σ--=+-- 222222222()()i i o o i o o i o i o i R p R p R R p p R R r R R θσ--=---第二章 厚壁圆筒的弹塑性应力分析1.（理解）拉美方程2222r 22222()()i i o o i o i o o i o i R p R p R R p p R R r R R σ--=--- 222222222()()i i o o i o i o o i o i R p R p R R p p R R r R R θσ--=+--由此式可以看出，r σ和θσ与材料的物理性能无关，与E 、μ无关，与R 、P 、r 有关。
2.（简答）厚壁圆筒多数场合只受压作用，分析表2-1仅受压时筒壁的应力表达式及图2-4所示应力分布，可以得出下列结论。
（1）在厚壁圆筒中，筒体处于三向应力状态，其中环（周）向应力θσ为拉应力，径向应力rσ为压应力，且沿壁厚非均匀分布；而轴向应力z σ介于θσ和r σ之间，即2rz θσσσ+=，且沿壁厚均匀分布。
（2）在筒体壁面处，环（周）向应力θσ、径向应力r σ的绝对值比外壁面处为大，其中环（周）向应力θσ具有最大值，且恒大于压力i p ，其危险点将首先在壁面上产生。
（3）环（周）向应力θσ沿壁厚分布随径比K 值的增加趋向更不均匀，不均匀度为、外壁周向应力之比，即2()1()2i or R r R K θθσσ==+=。
显然，不均匀度随2K 成比例，可见K 值愈大，应力分布愈不均匀。
当壁材料开始屈服时，外壁材料远小于屈服限，因此筒体材料的强度不能得到充分的利用。
由此可知，用增加筒体壁厚（即增加K 值）的方法来降低厚壁圆筒的壁应力，只在一定围有效，而压力接近或超过材料的许用应力时，增加厚度是完全无效的。
（a ）仅受压i p为了提高筒壁材料的利用率，有效的办法是改变应力沿壁厚分布的不均匀性，使其趋于均化。
往往采用组合圆筒或单层厚壁圆筒自增强处理技术，以提高筒体的弹性承载能力。
3.温差应力是怎么形成的？厚壁圆筒的厚壁可能从表面或外表面被加热，由于筒壁较厚，并有一定的热阻，在筒体的、外壁之间存在温度差，温度较高部分因受热而引起膨胀变形，同时受到温度较低部分的约束，从而使前者受压缩，而后者受拉伸，出现了温差应力或称热应力。
4. （简答）温差应沿筒壁厚度的分布如图2-6所示图2-6厚壁圆筒温差应力沿壁厚分布压+热结论：①加热情况下壁压力叠加后得到改善，但外壁有所恶化。
②外加热则相反。
由图2-6可见（1）厚壁圆筒中，温差应力与温度差t ∆成正比，而与温度本身的绝对值无关，因此在圆筒壁或外壁进行保温以减小、外壁的温度差，可以降低厚壁圆筒的温差应力。
（2）温差应力的分布规律为三向应力沿壁厚均为非均匀分布，其中，轴向应力是环（周）向应力与径向应力之和，即t t t z r θσσσ=+ ；在、外壁面处，径向应力为零，轴向应力和环（周）向应力分别相等，且最大应力发生在壁面处。
（3）温差应力是由于各部分变形相互约束而产生的，因此应力达到屈服极限而屈服时，温差应力不但不会继续增加，而且在很大程度上会得到缓和，这就是温差应力的自限性，它属于二次应力。
5.（理解）在工业上采用多层组合圆筒结构形式，则是提高筒体承载能力的有效措施之一。
多层组合圆筒结构是将厚壁圆筒分为两个或两个以上的单层圆筒，各层之间有一定的公盈尺寸，加热使它们彼此套合在一起，冷却后各层圆筒将产生预压力，从而在各层套筒上产生预应力，这种利用紧配合的方法套在一起制成的厚壁圆筒，称为“组合圆筒”。
6.（理解）自增强处理是指筒体在使用之前进行加压处理，其压力超过壁发生屈服的压力（初始屈服压力），使筒体壁附近沿一定厚度产生塑性变形，形成层塑性区，而筒体外壁附近仍处于弹性状态，形成外层弹性区。
7.这种利用筒体自身外层材料的弹性收缩力来产生预应力，以提高筒体的弹性承载能力的方法称为自增强。
8.承受均匀压时厚壁圆筒，由外加热引起的温差应力，会使筒体壁的应力水平提高。
（ √ ）9.承受均匀压的厚壁圆筒形高压容器如果是加热，则温差应会使壁的应力水平升高。
（×）10.承受均匀压的高压厚壁圆筒，在加热情况下，壁可以不考虑温差应力的影响。
（√）第三章薄板理论1.研究平板时，常把平板分为薄板与厚板。
所谓薄板是指板的厚度S与板面最小尺寸b之比相当小的平板，其定义围一般为0.01< S/b<0.2，以区别薄板与厚板。
S/b≥0.2时为厚板。
比薄板挠度更大的壳体称为薄膜（大挠度薄板）。
2.薄板理论主要研究薄板在横向载荷作用下的应力、应变和位移问题。
在横向载荷作用下，平板产生的力分为薄膜力和弯曲力，薄膜力使平板中面尺寸改变，弯曲力使平面产生双向弯曲变形。
薄板弯曲后，中面由平板变为曲面，称为薄板的弹性曲面，而中面各点在垂直于中面方向的位移w，称为挠度。
3.如果挠度w远小于板厚S，可以认为弹性曲面任意线段长度无变化，弹性曲面薄膜力远小于弯曲力，故忽略不计，这类弯曲问题可用薄板小挠度理论求解。
4.中性面假设：板弯曲时，中面保持中性，即板中面各点只有垂直位移w，无平行于中面的位移。
直线法假设：弯曲变形前垂直于薄板中面的直线段，变形后仍为直线，且长度不变，仍垂直于弹性曲面。
和应变分不挤压假设：薄板各层纤维在变形前后均互相不挤压，即垂直于板面的应力分量z 略去不计。
量z5.周边固支实心圆板（焊接连接）ϕ=边界条件为 r=R，0ω=r=R，0最大挠度发生在板中心r=0处4max 0()64r qR Dωω=== 最大弯矩为板边缘处的径向弯矩，相应的最大应力为板边缘上、下表面处的径向应力，即2max ()8r r RqR M M ===-2max 223()4r R r s z qR Sσσ====±m6.周边简支实心圆板（法兰连接）边界条件为 r=R ，0ω= r=R ，0r M = 最大挠度仍发生在板中心r=0处4max 05()164r qR Dμωωμ=+==+ 最大弯矩及相应的最大应力发生在板中心处，即2max 00()()(3)16r r r qR M M M θμ=====+ 200max 2223()()(3)8r r r s s z z qR Sθσσσμ=======+mmm 7.（简答）受轴对称均布载荷的圆平板有如下的应力和变形特点：（1）板为二向应力状态，且沿板厚呈线性分布，均为弯曲应力；应力沿半径方向的分布与周边支承方式有关；板最大弯曲应力max σ与2(/)R S 成正比。
（2）两种支撑板，最大挠度均在板中心处，若取μ=0.3，周边简支板的最大挠度约为固支板的4倍。
（3）周边固支圆平板的最大应力为板边缘表面处的径向弯曲应力；周边简支圆平板的最大应力为板中心表面处的两向弯曲应力。
若取μ=0.3，周边简支板的最大弯曲应力约为固支板的 1.65倍。
由此可见，周边固支板无论从强度还是从刚度，均比周边简支板为好。
8.（简答）试比较受横向均布载荷作用的圆板，在周边固支和周边简支情况下最大弯曲应力和最大挠度的大小与位置。