徐州工程学院试卷
2013 — 2014 学年第 2 学期 课程名称 化工设备机械基础 试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟
命 题 人 2014 年 4 月 9 日 使用班级 11化艺 教研室主任 年 月 日 教学院长 年 月 日 姓 名 班 级 学 号
？
一、填空题（每空2分，共计10分）
1. 如图所示为一封闭的圆筒，其半径为R ，筒体壁厚为t 。筒体内盛放密度为ρ的液
体，筒体顶部气体的压力为P 0，离液面距离x 的点A 所受的环向应力大小为
0() ρ+p gx R
t
，经向应力大小为
02p R t
。
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. σ=Εε称为＿虎克定律 。
4. 第一强度理论又称 最大拉应力理论 。
二、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.
！
3. 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 =0
b ．y A ≠0 y B ≠0
c ．y A =0 y B ≠0
d ．y A ≠0 y B =0
4. 工作压力为，容积为1500m 3
，介质为液化石油气的球罐，属于（ c ）。
a ．Ⅰ类容器
b ．Ⅱ类容器
c ．Ⅲ类容器 5. 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
题号 一 （
二 三
四 五 总分 总分 …
得分
：
6. 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。（ √ ）
2. 强度是指构件抵抗破坏的能力。（ √ ）
3. 安排梁的受力情况，对提高梁的弯曲强度没有影响。（×）
4. &
5. 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。（ √ ）
6. 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。（ × ）
7. 外压和真空容器不应以内压进行压力试验。（ × ）
8. 气密性试验应在液压试验合格后进行。（√）
9. 半球形封头、椭圆形封头、平板型封头属于凸形封头。（ × ） 10. 压力容器强度校核时公式中用到的厚度是有效厚度。（ √ ） 11. 卧式容器鞍座位置A 不宜大于，当需要时，A 最大不得大于。（ √ ）
四、计算题（共计70分）
1. #
2. 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
∑=:0y
F 030sin =-
G F BC （2分）
kN 20102230sin =⨯===
G G
F BC （2分）
∑=:0x F 030cos =-
AB BC F F
（2分）
kN 3.172
3
2030cos =⨯
== BC AB F F （2分） （采用其他方法求解此题，过程结果正确酌情给分）
3. 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
，(1)画轴力
图；（2）求各段杆横截面上的正应力。（8分）
…
解（1） 计算各段内轴力，并绘制轴力图（4分）
AB 段：N18kN F = BC 段：N215kN F =-
绘制轴力图 （2）确定应力 （4分）
AB 段：N1
11
80MPa F A σ=
= BC 段：N2
22
83.3MPa F A σ=
=- 4. 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 。（9分）
…
解：（1）插销发生剪切和挤压破坏，求剪力和挤压力
ＦQ ＝F/2=28kN （1分） Ｆjy ＝F ＝56kN （1分） （2）强度计算
按剪切强度设计，由
][4/2/2τπτ≤==d F A F Q （2分）
3
44281018.9mm
[]100Q
F d πτπ⨯⨯≥==⨯（1分）
按挤压强度设计，由
/
[] 2jy jy jy jy
F F
A d σσδ
=
=
≤⋅（2分）
3
561014mm
2[]210200
jy
jy F d δσ⨯≥==⨯⨯（1分）
所以，插销取公称直径d=20mm 。（1分）
5. 某汽车传动轴AB 由45号无缝钢管制成。轴外径D=90mm ，壁厚t=，传递最大力矩M=·m ，
[]=60MPa 。 试：（1）画扭矩图；（2）校核轴的强度。（8分） 解：（1）画出扭矩图（3分） （2）校核强度 T max= ·m
34
343mm 29280))90
85(
1[902.0)1(2.0=-⨯=-=αD W P （2分）
