上海应用技术学院过程设备设计考试习题
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上海应用技术学院2009—2010学年第 1 学期《化工机械基础》期末(A)试卷课程代码: B2020153 学分: 3 考试时间: 100 分钟课程序号:6489、6490班级:学号:姓名:我已阅读了有关的考试规定和纪律要求,愿意在考试中遵守《考场规则》,如有违反将愿接受相应的处理。
试卷共 6 页,请先查看试卷有无缺页,然后答题。
一、填空题(1分×10共10分)1、压力容器接管补强结构通常采用局部补强结构,主要有、、三种形式。
2、薄壁圆筒形壳体的环向应力为轴向应力的倍,在筒体上开椭圆形人孔时,则其短轴应放在圆筒的向方向。
3、由边缘力和弯矩产生的边缘应力具有和两个基本特性。
4、考虑到安全重要程度,《压力容器安全技术监察规程》将压力容器分为三类。
高压容器为类压力容器。
低压管壳式余热锅炉为类压力容器。
5、在法兰密封中形成初始密封条件的压紧应力叫。
二、选择题(2分×5共10分)1、内压容器中,设计压力大小为50MPa的应划分为:()(A)低压容器(B)中压容器(C)高压容器(D)超高压容器2、梁在集中力偶作用截面处()(A)弯矩图无变化,剪力图有突变(B)弯矩图无变化,剪力图有折角(C)弯矩图有突变,剪力无变化(D)弯矩图有突变,剪力图有折角3、设计卧式储存罐双鞍座支承时,两支座的状态应采用:()(A)两个都固定(B)两者均可移动(C)一个固定,一个移动(D)以上均可4、压力容器行业使用量最大的钢板是()(A)0Cr18Ni9 (B)16MnR(C)Q235B (D)20R5、法兰的公称压力是以()在200℃时的力学性能为基础确定的,其最大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。
(A)20R (B)Q235(C)16MnR (D)0Cr18Ni9三、判断题(正确的打√,错误的打×,1分×10共10分)1、二力构件是指受到两个力作用而处于平衡状态的构件。
()2、薄壁回转壳体中任一点,只要该点的两个曲率半径R1=R2,则该点的薄膜应力σθ=σm。
一、选择填空1、闭环控制系统是根据___________信号进行控制的。
A、被控量B、偏差C、扰动D、给定值2、被控对象在PI调节器作用下,当δ增加时,其动态偏差____减小 _______,静态偏差___增大_______。
A、增大B、减小C、不变3、被控对象干扰通道具有纯迟延τ,对系统控制质量____没影响____;控制通道Tτ减小,对控制质量___有利 ____。
A 、有利 B、不利 C、没影响4、需要知道对象的动态特性,才能进行参数整定的工程方法是___________。
A、临界比例带法B、衰减曲线法C、响应曲线法D、广义频率法5、在控制过程中手/自动切换时的最基本要求是( 无扰动 )。
(A)手/自动可相互跟踪;(B)无扰动;(C)切换时的扰动量必须在规定范围内;(D)根据当时运行工况而定。
答案:B6、DDZ-Ⅲ型仪表采用国际标准信号,现场传输信号是(4~20mADC ),控制联络信号为1~5VDC。
(A)0~10mADC;(B)4~20mADC;(C)1~5VDC;(D)1~10VDC。
答案:B7、浮子式流量计的安装方式为( 垂直地面安装 )。
(A)垂直地面安装;(B)与地面成45°安装;(C)与地面成水平安装;(D)以上方式都可以安装。
答案:A8、对于PID调节器( I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差 )。
(A)I的作用是减小动态偏差、D的作用是消除静态偏差;(B)I的作用是消除静态偏差、D的作用是消除动态偏差;(C)I的作用是消除动态偏差、D的作用是减小静态偏差;(D)I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差。
答案:D(A)0~10mA;(B)4~20mA;(C)0~90°转角;(D)交流无触点开关。
答案:C10、DCS装置本身只是一个软件、硬件的组合体,只有经过 ( 软、硬件组态 )以后才能成为真正适用于生产过程的应用控制系统。
(A)软、硬件组态;(B)程序下载;(C)程序编写;(D)程序编译。
过程设备考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 过程设备中,用于控制流体流动的设备是()。
A. 泵B. 压缩机C. 阀门D. 换热器答案:C2. 以下哪项不是过程设备的基本组成部分?()A. 容器B. 管道C. 传感器D. 计算机答案:D3. 过程控制中,用于测量温度的传感器类型是()。
A. 压力传感器B. 流量传感器C. 温度传感器D. 液位传感器答案:C4. 在过程设备中,用于分离气体和液体的设备是()。
A. 过滤器B. 干燥器C. 分离器D. 蒸发器5. 过程设备中,用于储存液体的设备是()。
A. 反应器B. 塔C. 储罐D. 换热器答案:C6. 以下哪项是过程设备中常见的腐蚀类型?()A. 化学腐蚀B. 物理腐蚀C. 机械腐蚀D. 热腐蚀答案:A7. 过程设备中,用于控制压力的设备是()。
A. 泵B. 压缩机C. 压力控制器D. 流量控制器答案:C8. 过程设备中,用于测量流量的设备是()。
A. 压力表B. 温度计C. 流量计D. 液位计答案:C9. 以下哪项不是过程设备的设计要求?()B. 经济性C. 美观性D. 可靠性答案:C10. 过程设备中,用于控制液位的设备是()。
A. 泵B. 压缩机C. 液位控制器D. 换热器答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 过程设备中,以下哪些设备用于流体输送?()A. 泵B. 压缩机C. 阀门D. 储罐答案:A、B2. 过程设备中,以下哪些设备用于流体的储存?()A. 储罐B. 塔C. 反应器D. 管道答案:A3. 过程设备中,以下哪些传感器用于测量流体参数?()A. 压力传感器B. 流量传感器C. 温度传感器D. 液位传感器答案:A、B、C、D4. 过程设备中,以下哪些设备用于流体的分离?()A. 过滤器B. 干燥器C. 分离器D. 蒸发器答案:A、C5. 过程设备中,以下哪些设备用于流体的加热或冷却?()A. 反应器B. 塔C. 换热器D. 储罐答案:C三、判断题(每题1分,共10分)1. 过程设备的设计必须考虑材料的耐腐蚀性。
目录第一章压力容器导言 (1)第二章压力容器应力分析 (5)第三章压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 (13)第四章压力容器设计 (16)第五章储存设备 (23)第六章换热设备 (24)第七章塔设备 (26)第八章反应设备 (26)【概念题参考答案】 (27)第一章压力容器导言【教学基本内容和要求】1.了解压力容器基本组成和主要零部件;2.了解介质的毒性和易燃性,掌握压力容器几种不同分类方法;3.了解压力容器的质量保证体系的内容,了解常用压力容器标准和规范。
一.【思考题】1.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响?2.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?3.《容规》在确定压力容器类别时,为什么不仅要根据压力高低,还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类?4.《容规》与GB150的适用范围是否相同?为什么?5.GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同?它们的适用范围是什么?6.过程设备的基本要求有哪些?要求的因素有哪些?7.在我们做压力容器爆破实验时发现,容器首先破坏的地方一般在离封头与筒体连接处一段距离的地方,而并非处于理论上应力集中的连接处的地方,请问原因何在?二.【判断题】1.压力容器主要是由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。
()2.易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于10%或爆炸上限和下限之差小于等于20%的气体。
()3.高压容器(代号H)和超高压容器(代号U)是典型的第一类压力容器。
()4.压力容器中,封头与筒体之间一定要有密封装置。
()5.压力容器在设计时只要满足企业要求就行了,不需要满足GB150。
()6.盛装毒性程度为高度危害介质的容器制造时,容器上的A、B类焊接接头应进行100%射线或超声检测。
()7.压力容器分为三类:第一类压力容器,第二类压力容器,第三类压力容器,其中低压的具有极度毒性的压力容器属于第一类压力容器。
《过程设备设计Ⅰ》试卷评分标准及参考答案一、填空题(共18分)1、(2分)0.1Mpa≤P≤35Mpa2、(4分)局部性;自限性;圆弧过渡;减少两构件的刚度差;3、(4分)无力矩;有力矩;薄膜;均匀;5、(3分)低应力脆断;断裂时容器无明显塑性变形;最大主应力方向;5、(2分)破坏性检验;非破坏性检验;6、(3分)拉伸应力;特定合金和介质的组合;延迟脆性断裂;二、单项或多项选择题(每小题2.5分,共15分,选择完全正确才能得分)1、AC2、BC3、D4、C5、ABD6、A三、判断对错(正确的打√,错误的打×并说明理由)(每小题2分,共10分)1、错误提高含碳量可能使强度增加,但可焊性变差,焊接时易在热影响区出现裂纹。
2、正确3、错误周边简支发生在中心处。
4、错误也可以用锻造筒节、绕带筒体等。
5、错误在一定条件下,可以不开检查孔。
四、简答题(每小题5分,共25分)1、压力容器设计时为什么必须要考虑开孔的补强问题?压力容器接管补强结构主要有哪几种形式?答:(1)开孔以后,除削弱器壁的强度外,在壳体和接管的连接处,因结构的连续性被破坏,会产生很高的局部应力,给容器的安全操作带来隐患。
(2)补强圈补强、厚壁接管补强和整锻件补强。
2、简述爆破片的作用,并与安全阀相对比,简述其特点答:爆破片是一种断裂型安全泄放装置,它个爆破片在标定爆破压力下即发生断裂来达到泄压目的,泄压后爆破片不能继续有效使用,容器也就被迫停止运行。
与安全阀相比,它有两个特点:一是密闭性能好,能作到完全密封;二是破裂速度快,泄压反应迅速。
3、外压圆筒采用的加强圈愈多,圆筒所需厚度就愈薄,故经济上愈合理。
这种说法是否合理?为什么?L D很小时,短圆筒可能变为刚性圆筒,此答:设置加强圈将增加制造成本;而且,当/o时圆筒的失效形式已不是失稳而是压缩强度破坏,此时再设置额外的加强圈已无济于事。
因此,加强圈的数量并不是越多越好,应当设计合理的间距。
过程设备设计过程设备设计试卷(练习题库)1、所谓高温容器是指下列哪一种:()2、GB150适用下列哪种类型容器:()3、一个载荷稳定均匀的内压厚壁圆筒最好采用哪种设计准则:()4、有关《容规》适用的压力说法正确的是:()5、=0.2MPam3的低压容器应定为几类容器〃target—_b1ank〃>毒性为高度或极度危害介质PV>=0.2MPam3的低压容器应定为几类容器:()6、影响过程设备安全可靠性的因素主要有:材料的强度、韧性和与介质的相容性;设备的刚度、抗失稳能力和密封性7、毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为:()8、内压容器中,设计压力大小为50MPa的应划分为:()9、下列属于分离压力容器的是:()10、在厚壁圆筒中,如果由内压引起的应力与温差所引起的热应力同时存在,下列说法正确的是:()11、通过对最大挠度和最大应力的比较,下列关于周边固支和周边简支的圆平板说法正确的是:()12、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:()13、下列不属于提高厚壁圆筒屈服承载能力的措施为:()14、下列有关不连续应力的叙述,错误的为:()15、下列关于局部载荷说法正确的是:()16、外压的短圆筒,失稳时,出现的波形个数为:()17、下列关于薄壳应力分析中应用的假设,错误的是:()18、关于薄圆平板的应力特点,下列表述错误的是:()19、在压力容器制造过程中应用最广的焊接方法是:()20、一般—容器的平盖制造用的钢材是:()21、在焊接中力学性能得到明显改善,是焊接接头中组织和性能最好的区域是:()22、下列不属于压力容器焊接结构的设计应遵循的原则的是:()23、下列焊接接头中可能出现的缺陷,最危险的是:()24、下列金属会产生低温变脆的是:()25、磁粉检测属于:O26、下列关于硫化学成分在钢材中的作用说法正确的是:()27、钢材的可焊性主要取决于它的化学成分,其中影响最大的是:()28、金属塑性变形可分为热变形和冷变形,其中分界线是:()29、下列关于氢腐蚀与氢脆的说法错误的是:()30、平垫密封属于:()31、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: ()32、下列有关压力容器失效形式的叙述,正确的是:()33、下列有关压力容器失效判据与设计准则的叙述,错误的是:()34、在按弹性失效设计准则进行内压厚壁圆筒设计时,采用不同的强度理论会得到不同的结果,下列叙述错误的是:(35、下列有关圆筒设计的叙述,正确的是:()36、下列有关压力容器设计技术参数的叙述,正确的是:()37、下列有关焊接接头系数和材料设计系数的表述错误的是:()38、下列有关压力容器密封装置的叙述错误的是:()39、设计卧式储存罐双鞍座支承时,两支座的状态应采用:()40、低温球罐的支柱与球壳连接处最好采用:()41、卧式储罐发生扁塌现象的根本原因是:()42、随着石油业的发展,在大型球罐上最常采用的罐体组合方式是:()43、不属于管壳式换热器的是O44、常见的管壳式换热器和板式换热器属于以下哪种类型的换热器:()45、下面那种类型的换热器不是利用管程和壳程来进行传热的:()46、下列关于管式换热器的描述中,错误的是:O47、下列措施中,不能起到换热器的防振效果的有:()48、介质危害性有多种,其中影响压力容器分类的是:()49、下列属于第三类压力容器的是:()50、《容规》适用于具备下列哪些条件的压力容器:()51、过程设备在生产技术领域中应用十分广泛,是化工、炼油、轻工、交通、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工52、下列关于压力容器的分类错误的是:()53、下列哪些是无力矩理论的应用条件:()54、《压力容器安全技术规程》适用于同时具备下类条件的压力容器:()55、下列对GB150,JB4732和JB/T4735三个标准的有关表述中,正确的有:O56、下列哪些是压力容器的安全附件:()57、按承载方式分类,压力容器可分为:()58、下列压力容器分类正确的是:()59、为降低局部应力,下列结构设计合理的是:()60、承受内压的薄椭球壳应力的大小与哪些因素有关:()61、下列哪些是较常用的实验应力分析方法:()62、深水容器由于长期工作于水底并承受较大的外压,常会出现以下几种失效方式:()63、不同结构组合壳的连接边缘处存在有边缘应力,边缘应力的特性有:O64、内压作用下,下列关于单层厚壁圆筒中应力分部规律的表述正确的有: ()65、下列有关热应力的说法正确的有:()66、下列关于形状缺陷对圆筒稳定性影响说法正确的是:()67、通过合理地设计结构,可以降低局部应力,例如以下措施正确的有:O68、下列关于厚壁圆筒应力分析正确的是:()69、下列选项中,那些属于高温下材料性能的劣化:()70、局部腐蚀有哪些形式:()71、属于应力腐蚀开裂的特征的有:()72、蠕变的结果是使压力容器材料产生如下哪些变化:()73、下列属于非破坏性检验的有:()74、焊接接头的组成一般有:()75、按化学成份分类,压力容器用钢可分为:()76、下列关于钢材化学成分的说法正确的是:()77、下列关于压力容器常用钢材形状说法正确的是:()78、压力容器的工作环境对材料性能的影响因素,主要有:()79、下列关于焊接应力和变形的说法正确的有:()80、为减少焊接应力和变形,可采取的措施有:()81、压力容器局部腐蚀的主要形式有:()82、下列说法中,正确的有:()83、压力容器失效的最终表现形式均为:()84、—密封的特点有O85、椭圆形封头是目前中、低压容器中应用较多的封头之一,下列关于椭圆形封头说法正确的有:()86、下列说法中选项正确的是:()87、压力容器接管补强结构通常采用局部补强结构,主要有:()88、关于压力容器应力中二次应力说法错误的是:()89、以下载荷属于交变载荷的有:()90、下列有关压力容器设计准则的叙述,正确的有:()91、为提高外压圆筒稳定性,需设置加强圈,下列有关加强圈的设计,正确的有:()92、压力容器封头较多,下列叙述正确的有:()93、下列属于提高—密封性能的措施有:()94、安全阀的优点包括:()95、在立式容器支座中,中小型直立容器常采用O高大的塔设备则广泛采用(),大型卧式储存采用()96、韧性断裂的原因包括:()97、按照换热设备热传递原理或传递方式进行分类可以分为以下几种主要形式:()98、下面属于管壳式换热器结构的有:()99、引起流体诱导振动的原因有:()100、传热强化的措施有:()101、下列关于管壳式换热器的描述中,错误的是:()102、压力容器主要是由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。
过程装备控制技术及应用试题一、选择题(每题2分,共20分)1、闭环控制系统是根据___________信号进行控制的。
(A) 被控量;B)偏差;(C) 扰动;(D)给定值2、DDZ-Ⅲ型仪表采用国际标准信号,现场传输信号是( ),控制联络信号为1~5VDC。
(A)0~10mADC;(B)4~20mADC;(C)1~5VDC;(D)1~10VDC。
3、对于PID调节器( )。
(A)I的作用是减小动态偏差、D的作用是消除静态偏差;(B)I的作用是消除静态偏差、D的作用是消除动态偏差;(C)I的作用是消除动态偏差、D的作用是减小静态偏差;(D)I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差4、因为( )对于干扰的反应是很灵敏的。
因此,它常用于温度的调节,一般不能用于压力、流量、液位的调节。
(A)比例动作;(B)积分动作;(C)微分动作;(D)比例积分5、调节系统中用临界比例带法整定参数的具体方法是( ) 。
(A)先将Ti置最大,TD置最小,δP置较大;(B)先将Ti置最小,TD置最大,δP置较大;(C)先将Ti置最小,TD置最小,δP置较小;(D)先将Ti置最小,TD置最小,δP置较大。
6、调节对象在动态特性测试中,应用最多的一种典型输入信号是( )。
(A)阶跃函数;(B)加速度函数;(C)正弦函数;(D)指数函数。
7、霍尔压力变送器是利用霍尔效应把压力作用下的弹性元件位移信号转换成( )信号来反应压力的变化。
(A)电流;(B)相位;(C)电动势;(D)以上都是8、要使PID调节器为比例规律,其积分时间Ti和微分时间TD应设置为( )。
(A)∞、∞;(B)∞、0;(C)0、0;(D)0、∞9、动态偏差是指调节过程中( )之间的最大偏差。
(A)被调量与调节量;(B)调节量与给定值;(C)被调量与给定值;(D)以上都不是10、需要知道对象的动态特性,才能进行参数整定的工程方法是( )。
(A) 临界比例带法;(B) 衰减曲线法;(C) 响应曲线法;(D) 广义频率法二、填空题(每空2分,共30分)1、工业生产对过程装备的基本要求是、、等。
过程设备设计期末考卷及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 下列哪项不是过程设备设计的基本原则?()A. 安全性原则B. 经济性原则C. 环保性原则D. 美观性原则A. 设备选型、设备布置、设备计算B. 设备选型、设备布置、设备制造C. 设备选型、设备制造、设备计算D. 设备布置、设备制造、设备计算3. 在过程设备设计中,设备布置的主要依据是什么?()A. 设备的功能B. 设备的形状C. 设备的大小D. 设备的颜色4. 过程设备设计中,设备计算主要包括哪些内容?()A. 设备选型、设备布置B. 设备负荷计算、设备材料选择C. 设备安装、设备调试D. 设备运行、设备维护5. 下列哪项不是过程设备设计的主要任务?()A. 确定设备类型B. 确定设备数量C. 确定设备尺寸D. 确定设备颜色6. 过程设备设计的主要目的是什么?()A. 提高生产效率B. 降低生产成本C. 确保生产安全7. 在过程设备设计中,设备选型的主要依据是什么?()A. 设备的功能B. 设备的价格C. 设备的形状D. 设备的颜色8. 过程设备设计中,设备布置的主要目的是什么?()A. 确保设备之间的合理间距B. 提高设备的运行效率C. 降低设备的维护成本9. 下列哪项不是过程设备设计的基本要求?()A. 设备的可靠性B. 设备的经济性C. 设备的环保性D. 设备的美观性10. 在过程设备设计中,设备计算的主要目的是什么?()A. 确定设备的最佳运行状态B. 降低设备的运行成本C. 确保设备的运行安全二、多选题(每题2分,共20分)1. 过程设备设计的基本原则包括哪些?()A. 安全性原则B. 经济性原则C. 环保性原则D. 美观性原则2. 在过程设备设计中,设备布置的主要依据是什么?()A. 设备的功能B. 设备的形状C. 设备的大小D. 设备的颜色3. 过程设备设计中,设备计算主要包括哪些内容?()A. 设备选型、设备布置B. 设备负荷计算、设备材料选择C. 设备安装、设备调试D. 设备运行、设备维护4. 下列哪项不是过程设备设计的主要任务?()A. 确定设备类型B. 确定设备数量C. 确定设备尺寸D. 确定设备颜色5. 过程设备设计的主要目的是什么?()A. 提高生产效率B. 降低生产成本C. 确保生产安全6. 在过程设备设计中,设备选型的主要依据是什么?()A. 设备的功能B. 设备的价格C. 设备的形状D. 设备的颜色7. 过程设备设计中,设备布置的主要目的是什么?()A. 确保设备之间的合理间距B. 提高设备的运行效率C. 降低设备的维护成本8. 下列哪项不是过程设备设计的基本要求?()A. 设备的可靠性B. 设备的经济性C. 设备的环保性D. 设备的美观性9. 在过程设备设计中,设备计算的主要目的是什么?()A. 确定设备的最佳运行状态B. 降低设备的运行成本C. 确保设备的运行安全10. 下列哪项不是过程设备设计的基本步骤?()A. 设备选型、设备布置、设备计算B. 设备选型、设备布置、设备制造C. 设备选型、设备制造、设备计算D. 设备布置、设备制造、设备计算三、判断题(每题2分,共20分)1. 过程设备设计的基本原则包括安全性原则、经济性原则、环保性原则和美观性原则。
第二章
1. 试应用无力矩理论的基本方程,求解圆柱壳中的应力(壳体承受气体内压p ,壳体中面半径为R ,壳体厚度为t )。
若壳体材料由20R (MPa MPa s b 245,400==σσ)
改为16MnR
(
MPa MPa s b 345,510==σσ)时,圆柱壳中的应力如何变化?为什么?
解:○
1求解圆柱壳中的应力 应力分量表示的微体和区域平衡方程式:
δ
σσθ
φ
z
p R R -
=+
2
1
φσππ
φs i n 220
t r dr rp F k r z k
=-=⎰
圆筒壳体:R 1=∞,R 2=R ,p z =-p ,r k =R ,φ=π/2
t
pR
pr t
pR
k 2sin 2=
=
=
φδσσφθ ○
2壳体材料由20R 改为16MnR ,圆柱壳中的应力不变化。
因为无力矩理论是力学上的静定问题,其基本方程是平衡方程,而且仅通过求解平衡方程就能得到应力解,不受材料性能常数
的影响,所以圆柱壳中的应力分布和大小不受材料变化的影响。
2. 对一标准椭圆形封头(如图所示)进行应力测试。
该封头中面处的长轴D=1000mm ,厚度t=10mm ,测得E 点(x=0)处的周向应力为50MPa 。
此时,压力表A 指示数为1MPa ,压力表B 的指示数为2MPa ,试问哪一个压力表已失灵,为什么?
解:○
1根据标准椭圆形封头的应力计算式计算E 的内压力: 标准椭圆形封头的长轴与短轴半径之比为2,即a/b=2,a=D/2=500mm 。
在x=0处的应力式为:
MPa a
bt p bt
pa 1500250
102222
2
=⨯⨯⨯==
=
θθσσ ○
2从上面计算结果可见,容器内压力与压力表A 的一致,压力表B 已失灵。
3. 一单层厚壁圆筒,承受内压力p i =36MPa 时,测得(用千分表)筒体外表面的径向位移w 0=0.365mm ,圆筒外直径D 0=980mm ,E=2×105MPa ,μ=0.3。
试求圆筒内外壁面应力值。
解:周向应变
()θθεθ
θ
θεr w r
w rd rd d w r ==
-+=
物理方程
()[]()[]z r z r E
r
r w E
σσμσεσσμσεθθθθ+-=
=+-=
1
仅承受内压时的Lam è公式
1
11111122202220
22202202220
22202202-=
-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=K p R R R p r R K p r R R R R p r R K p r R R R R p i
i i i z i i i i i i i i r σσσθ 在外壁面处的位移量及内径:
()
()()()412.538mm 188
.1490 1.188365
.01023.024*********
05000
2
0===
=⨯⨯-⨯⨯+=-+==--=
=K R R Ew R p K w K E R p w i i i R r μμ 内壁面处的应力值:
()
87.518MPa 1
188.136
1211.036MPa
1188.11188.13611362
2222
2=-=-==-+⨯=+-=-=-=K p K K p MPa
p i z i i r σσσθ 外壁面处的应力值:
87.518MPa
1
188.136
1175.036MPa 1188.136
2120
222
2=-=-==-⨯=-=
=K p K p i z i r σσσθ 4. 有一周边固支的圆板,半径R=500mm ,板厚=38mm ,板面上承受横向均布载荷p=3MPa ,
试求板的最大挠度和应力(取板材的E=2×105
MPa ,μ=0.3) 解:板的最大挠度:
()()
2.915mm 10005.164500
36410
1.0053.0112381021129
4
4max 9
2
3523=⨯⨯⨯='=
⨯=-⨯⨯⨯=-='D pR w Et D f
μ
板的最大应力:
389.543MPa 38
450033432
222max
=⨯⨯⨯==t pR σ 5. 上题中的圆平板周边改为简支,试计算其最大挠度和应力,并将计算结果与上题作一分
析比较。
解:板的最大挠度:
11.884mm
2.9154.077915.23
.013
.0515644max
=⨯=⨯++=++'=μμD pR w
s 板的最大应力:
()()()642.746MPa 389.5431.65543.38923.0338
850033.0338332
222max
=⨯=⨯+=⨯⨯⨯+=+=t pR μσ
简支时的最大挠度是固支时的4.077倍;简支时的最大应力是固支时的1.65倍。