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过程设备设计期末考卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 过程设备设计的主要目的是（）。
A. 提高设备性能B. 降低生产成本C. 保证设备安全D. 满足生产工艺要求2. 下列哪种设备不属于过程设备？（）A. 反应釜B. 蒸馏塔C. 风机D. 泵3. 过程设备设计的基本原则不包括（）。
A. 安全性B. 可靠性C. 经济性D. 实用性A. 生产能力B. 操作压力C. 设备材质D. 设备形状5. 下列哪种设备适用于高温、高压工况？（）A. 球罐B. 圆柱形储罐C. 立式储罐D. 卧式储罐6. 过程设备设计中，下列哪种应力属于一次应力？（）A. 温差应力B. 外压应力C. 重力应力D. 装饰应力A. GB 150B. ASMEC. JB 4732D. API8. 在过程设备设计中，下列哪种因素对设备的疲劳寿命影响最大？（）A. 材料性能B. 设备尺寸C. 工作温度D. 工作压力9. 下列哪种设备密封形式适用于有毒、易燃介质？（）A. 填料密封B. 垫片密封C. 橡胶密封D. 齿轮密封10. 过程设备设计中，下列哪种结构不利于设备的散热？（）A. 折流板B. 挡板C. 支承D. 拉杆二、填空题（每题2分，共20分）1. 过程设备设计的主要内容包括：____、____、____、____和____。
2. 压力容器的设计压力分为三个等级：____、____和____。
3. 设备的公称直径是指____的直径。
4. 过程设备设计中，常用的焊接方法有：____、____、____和____。
5. 在设备设计中，为了保证设备的强度和稳定性，通常需要对____、____、____和____等部位进行加强。
6. 设备的腐蚀裕量应根据____、____和____等因素确定。
7. 过程设备设计中，常用的法兰标准有：____、____和____。
8. 设备的绝热层分为____、____和____三个等级。
9. 设备的抗震设计应考虑____、____和____等因素。
中国石油大学（北京）网络与继续教育学院期末考试《化工过程设备设计》学习中心：姓名：学号：关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、简答题（每题10分，共60分。
注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）1．设计某一钢制外压短圆筒时，发现Q245R钢板算得的临界压力比设计要求低10%，能否改用屈服限比Q245R高35%的Q345R钢板来满足设计要求？为什么？答：不能，因为临界压力与材料的强度是无关的。
3.什么是无缝钢管的公称直径？答：无缝钢管公称通径是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸，公称通径是供参考用的一个方便的圆整数，与加工尺寸仅呈不严格的关系。
5. 指出圆柱壳上任意一点的第一与第二曲率半径。
设圆柱壳的半径为R？答：R1为正无穷大，R2=R7.解释什么叫压力容器的边缘应力？边缘应力具有什么性质？答：用无力矩理论分析壳体的应力时，不考虑壳体的弯曲变形，这曲率与载荷没有突变等条件。
但容器往往由不同几何形状的壳体组合而成，当壳体受压后，不同壳体的应力是不同的。
例如圆筒形壳体与较厚的平板封头连接时，在内压作用下，圆筒和平板受到相互间的约束。
由于平板较厚，在半径方向的变形量很小，在连接边缘（边缘：变形不连续处。
如：支承突变处）处的壳体因受平板的限制不能像远离连接边界处的其它部分的圆筒那样自由膨胀。
在筒体和平盖连接的局部区域，由于要达到变形协调而产生边缘力和边缘力矩，由边缘力和边缘力矩引起的应力，称为边缘应力或不连续应力。
设备试题及答案一、选择题1. 以下哪项不是设备的基本特性？A. 功能性B. 可靠性C. 经济性D. 娱乐性答案：D2. 设备维护的主要目的是什么？A. 提高设备使用寿命B. 降低设备故障率C. 保证设备正常运行D. 所有上述选项答案：D二、填空题1. 设备的_____是其正常运行的前提。
答案：维护2. 设备的_____可以减少设备的停机时间。
答案：预防性维护三、简答题1. 简述设备故障的常见原因有哪些？答案：设备故障的常见原因包括：- 设备老化- 操作不当- 维护不足- 环境因素影响- 设备设计缺陷2. 设备维护的基本原则是什么？答案：设备维护的基本原则包括：- 定期检查- 及时维修- 清洁保养- 遵守操作规程- 记录维护历史四、计算题1. 如果一台设备的年折旧率为10%，其原始购买成本为100,000元，请计算该设备在第三年末的账面价值。
答案：第一年末账面价值= 100,000 × (1 - 10%) = 90,000元第二年末账面价值= 90,000 × (1 - 10%) = 81,000元第三年末账面价值= 81,000 × (1 - 10%) = 72,900元五、论述题1. 论述设备管理的重要性及其对企业运营的影响。
答案：设备管理是企业运营中的一个重要环节，它对企业的生产效率、产品质量、成本控制以及市场竞争力都有着直接的影响。
良好的设备管理可以确保设备的正常运行，减少故障率，延长设备使用寿命，从而降低生产成本和维护成本。
此外，设备管理还涉及到设备的选购、使用、维护、更新和报废等全过程，对企业资源的合理配置和优化利用具有重要意义。
通过有效的设备管理，企业可以提高生产效率，保证产品质量，降低运营风险，增强市场竞争力。
过程设备设计课后习题答案（合集5篇）第一篇：过程设备设计课后习题答案习题1.一内压容器，设计（计算）压力为0.85MPa，设计温度为50℃；圆筒内径Di=1200mm，对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，并进行局部无损检测；工作介质列毒性，非易燃，但对碳素钢、低合金钢有轻微腐蚀，腐蚀速率K≤0.1mm/a，设计寿命B=20年。
试在Q2305-A·F、Q235-A、16MnR三种材料中选用两种作为圆筒材料，并分别计算圆筒厚度。
解：pc=1.85MPa，Di=1000mm，φ=0.85，C2=0.1×20=2mm；钢板为4.5~16mm时，Q235-A 的[σ]t=113 MPa，查表4-2，C1=0.8mm；钢板为6~16mm时，16MnR的[σ]t= 170 MPa，查表4-2，C1=0.8mm。
材料为Q235-A时：δ=pDt2[σ]φ-pδn≥δ+C1+C2=9.724+0.8+2=12.524mm 取δn=14mm材料为16MnR时：=1.85⨯1000=9.724mm2⨯113⨯0.85-1.85δ=pDt2[σ]φ-pδn≥δ+C1+C2 =6.443+0.8+2=9.243mm取δn=10mm=1.85⨯1000=6.443mm2⨯170⨯0.85-1.852.一顶部装有安全阀的卧式圆筒形储存容器，两端采用标准椭圆形封头，没有保冷措施；内装混合液化石油气，经测试其在50℃时的最大饱和蒸气压小于1.62 MPa（即50℃时丙烷饱和蒸气压）；圆筒内径Di=2600mm，筒长L=8000mm；材料为16MnR，腐蚀裕量C2=2mm，焊接接头系数φ=1.0，装量系数为0.9。
试确定：○1各设计参数；○2该容器属第几类压力容器；○3圆筒和封头的厚度（不考虑支座的影响）；○4水压试验时的压力，并进行应力校核。
1p=pc=1.1×解：○1.62=1.782MPa，Di=2600mm，C2=2mm，φ=1.0，钢板为6~16mm时，16MnR的[σ]t= 170 MPa，σs=345 MPa，查表4-2，C1=0.8mm。
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。
过程设备机械基础_202301_模拟卷1_答案注：找到所考试题直接看该试题所有题目和答案即可。
查找按键：Ctrl+F 超越高度一、判断题1. 大小相等的两个力偶为等效力偶。
（×）2. 受二力而平衡的构件为二力杆。
（√）3. 电阻丝通电加热，久而久之表面会出现锈蚀的情况，这就是化学腐蚀。
（√）4. 压力容器的公称直径指的是容器的外径。
（×）5. 按照《压力容器安全监察规程》，容器分为一、二、三类容器，其中一类容器最危险。
（×）6. 如果梁的某一段上没有载荷作用，那么这段梁为纯弯曲梁。
（×）7. 容器制造完成后，要进行一系列安全试验，包括水压，气压试验和气密性试验等。
（×）8. 不锈钢容易发生晶间腐蚀的原因是因为其含有Mn元素。
（×）9. 受均布载荷的简支梁，其端部的挠度为零，转角不为零。
（√）10. 压杆在轴向压力的作用下，可能出现失稳。
细长压杆失稳时的临界载荷与压杆的长度和横截面特征有关，与材料无关。
（×）二、选择题（B）1. 对压杆进行稳定计算时，若满足条件：λs <λ<λp，杆件所能承受的临界压应力可以通过方法计算。
a）欧拉公式b）经验公式c）材料屈服极限d）材料抗拉强度（B）2. 下列几种法兰中，刚性最好的是。
a）平焊法兰b）对焊法兰c）活套法兰d）螺纹法兰（A）3. 某弹性圆棒的弹性模量E=200GPa，当其横截面上正应力 =200MPa时，该圆棒的轴向线应变为：。
a）0.001；b）0.1；c）0.01；d）10%（B）4. 对于薄壁圆筒容器，其应力的特点是。
a）周向应力与轴向应力相等b）周向应力是轴向应力2倍c）轴向压力是周向应力的2倍d) 轴向压力与周向压力都为零（C）5. 某钢材材料的牌号为20，根据该材料的名义含碳量可以知道这种钢属于。
a）高碳钢b）中碳钢c) 低碳钢d) 不能确定（C）6. 有一球形内压压力容器，所承受内压为50MP，该容器属于。
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《化工过程设备设计》学习中心：奥鹏_______ 姓名：许飞苹________ 学号：_943897______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、简答题（每题10分，共60分。
注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）1．写出计算厚度与名义厚度的区别？2.写出计算厚度与设计厚度的区别？3．什么是压力容器的公称直径？4.什么是无缝钢管的公称直径？5．压力容器进行水压试验的目的是什么？6. 为什么要限定压力容器水压试验时的试验温度？7．外压圆筒中设置加强圈的目的是什么？8. 哪些因数影响外压容器临界压力的大小？9．对于薄壁容器，规定容器的最小厚度的目的是什么？10. 等面积补强法的补强原则是什么？11.什么叫基本风压值？12.什么叫公称压力？二、计算题（共20分）1. 沿顶部支承的储罐如图。
已知其中径mm D 2000=，储水高4000H mm =，有效壁厚mm 10=δ，顶部气压MPa P2.00=，A 点离储罐底面之距离mm x 3000=，求A 点的两向薄膜应力？(32=9.810N m γ⨯水)三、工程应用题（20分。
注：学号末尾数为奇数的考生请对1题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2题进行作答）1. 现设计一内压圆筒形容器，已知其设计压力P=1.2MPa ，设计温度为200℃，圆筒体的内径D i =2000mm 。
材料选用Q245R ，[]123MPa t=σ245s MPa σ=，壁厚附加量C=2mm 。
一、判断题（×）1、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。
（×）2、弹性模数E 和泊桑比µ是金属材料的重要力学性能，一般钢材的E 和µ都不随温度的变化而变化，所以都可以取为定值。
（√）3、凹凸压紧面安装时易于对中，还能有效防止垫片被挤压出压紧面，适用与管法兰和容器法兰。
（√）4、在焊接中要注意，焊缝不要布置在高应力区，焊缝要尽可能避免交叉。
（√）5、在分馏塔机械设计中，水压试验时仅考虑风弯矩，最大弯矩为 e W M M M +=3.0max（ √ ）6、应变硬化将使材料的比例极限提高而塑性降低。
（ √ ）7、依据弹性失效理论，容器上一处的最大应力达到材料设计温度下的屈服点t s σ时，即宣告该容器已经“失效”。
（ √ ）8、影响焊接接头系数的因素较多，主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求和长度比例有关。
（ ×）9、平焊法兰的刚度高于对焊法兰的刚度，可以承受更高的压力。
（ ×）10、壳体失稳时的临界压力随壳体材料的弹性模量E 、泊松比的增大而增大，而与其他因素无关。
（√ ）11、毒性程度为极度和高度危害介质，且PV 乘积大于等于0.2MPa•m 3 的低压容器属于第三类压力容器。
（√）12、开孔补强等面积补强法的的设计原则是：承受压力的壳体被削去的面积，必须在开孔周围补强范围之内补回同样的金属面积。
（×）13、对于受内压壳体，其上面各点一定是受到拉应力的作用，而不会受到压应力的作用。
（×）14、有效厚度为名义厚度减去钢材负偏差。
（√）15、对管壳式换热器，采用管内翅片虽然增加了传热面积，但是也改变了流体在管内的流动形势和阻力分布，泵功率的损失也会相应增加。
二、简答题1、压力容器设计有哪些设计准则？它们和压力容器失效形式有什么关系？答：压力容器的设计准则大致可分为强度失效设计准则、刚度失效设计准则、稳定失效设计准则和泄漏失效设计准则四大类。
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《化工过程设备设计》学习中心：奥鹏_______ 姓名：许飞苹________ 学号：_943897______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、简答题（每题10分，共60分。
注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）1．写出计算厚度与名义厚度的区别？2.写出计算厚度与设计厚度的区别？3．什么是压力容器的公称直径？4.什么是无缝钢管的公称直径？5．压力容器进行水压试验的目的是什么？6. 为什么要限定压力容器水压试验时的试验温度？7．外压圆筒中设置加强圈的目的是什么？8. 哪些因数影响外压容器临界压力的大小？9．对于薄壁容器，规定容器的最小厚度的目的是什么？10. 等面积补强法的补强原则是什么？11.什么叫基本风压值？12.什么叫公称压力？二、计算题（共20分）1. 沿顶部支承的储罐如图。
已知其中径mm D 2000=，储水高4000H mm =，有效壁厚mm 10=δ，顶部气压MPa P2.00=，A 点离储罐底面之距离mm x 3000=，求A 点的两向薄膜应力？(32=9.810N m γ⨯水)三、工程应用题（20分。
注：学号末尾数为奇数的考生请对1题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2题进行作答）1. 现设计一内压圆筒形容器，已知其设计压力P=1.2MPa ，设计温度为200℃，圆筒体的内径D i =2000mm 。
材料选用Q245R ，[]123MPa t=σ245s MPa σ=，壁厚附加量C=2mm 。
1.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?答：压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。
筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。
封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。
密封装置的作用：保证承压容器不泄漏。
开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。
支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。
安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。
2.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？答：介质毒性程度越高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。
如Q235-A或Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；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力逐张进行超声检测，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。
而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。
毒性程度对法兰的选用影响也甚大，主要体现在法兰的公称压力等级上，如内部介质为中度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于；内部介质为高度或极度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于，且还应尽量选用带颈对焊法兰等。
易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求。
如Q235-A·F不得用于易燃介质容器；Q235-A不得用于制造液化石油气容器；易燃介质压力容器的所有焊缝（包括角焊缝）均应采用全焊透结构等。
3.《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，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类？答：因为pV乘积值越大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。
1.一壳体成为回转薄壳轴对称问题的条件是什么?几何形状承受载荷边界支承材料性质均对旋转轴对称2.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？答：不能。
如果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，这两截面与壳体的两表面相交后得到的两壳体表面间的距离大于实际壳体厚度，不是实际壳体厚度。
建立的平衡方程的内力与这两截面正交，而不是与正交壳体两表面的平面正交，在该截面上存在正应力和剪应力，而不是只有正应力，使问题复杂化。
3.试分析标准椭圆形封头采用长短轴之比a/b=2的原因。
答：a/b=2时，椭圆形封头中的最大压应力和最大拉应力相等，使椭圆形封头在同样壁厚的情况下承受的内压力最大，因此GB150称这种椭圆形封头为标准椭圆形封头4.何谓回转壳的不连续效应？不连续应力有哪些特征，其中β与两个参数的物理意义是什么？答：回转壳的不连续效应：附加力和力矩产生的变形在组合壳连接处附近较大，很快变小，对应的边缘应力也由较高值很快衰减下来，称为“不连续效应”或“边缘效应”。
不连续应力有两个特征：局部性和自限性。
局部性：从边缘内力引起的应力的表达式可见，这些应力是 的函数随着距连接处距离的增大，很快衰减至0。
不自限性：连续应力是由于毗邻壳体，在连接处的薄膜变形不相等，两壳体连接边缘的变形受到弹性约束所致，对于用塑性材料制造的壳体，当连接边缘的局部产生塑性变形，弹性约束开始缓解，变形不会连续发展，不连续应力也自动限制，这种性质称为不连续应力的自限性。
β的物理意义：()Rt 4213μβ-=反映了材料性能和壳体几何尺寸对边缘效应影响范围。
该值越大，边缘效应影响范围越小。
Rt 的物理意义：该值与边缘效应影响范围的大小成正比。
反映边缘效应影响范围的大小。
5. 单层厚壁圆筒承受内压时，其应力分布有哪些特征？当承受内压很高时，能否仅用增加壁厚来提高承载能力，为什么？答：应力分布的特征：○1周向应力σθ及轴向应力σz 均为拉应力（正值），径向应力σr 为压应力（负值）。
在数值上有如下规律：内壁周向应力σθ有最大值，其值为：1122m ax -+=K K p i θσ，而在外壁处减至最小，其值为122min -=K p i θσ，内外壁σθ之差为p i ；径向应力内壁处为-p i ，随着r 增加，径向应力绝对值逐渐减小，在外壁处σr =0。
○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2θσσσ+=rz 。
○3除σz 外，其他应力沿厚度的不均匀程度与径比K 值有关。
不能用增加壁厚来提高承载能力。
因内壁周向应力σθ有最大值，其值为：1122max -+=K K p i θσ，随K 值增加，分子和分母值都增加，当径比大到一定程度后，用增加壁厚的方法降低壁中应力的效果不明显。
6. 单层厚壁圆筒同时承受内压pi 与外压po 用时，能否用压差o i p p p -=∆代入仅受内压或仅受外压的厚壁圆筒筒壁应力计算式来计算筒壁应力？为什么？答：不能。
从Lam è公式可以看出各应力分量的第一项与内压力和外压力成正比，并不是与o i p p p -=∆成正比。
而径向应力与周向应力的第二项与o i p p p -=∆成正比。
因而不能用o i p p p -=∆表示。
7. 单层厚壁圆筒在内压与温差同时作用时，其综合应力沿壁厚如何分布？筒壁屈服发生在何处？为什么？答：单层厚壁圆筒在内压与温差同时作用时，其综合应力沿壁厚分布情况题图。
内压内加热时，综合应力的最大值为周向应力，在外壁，为拉伸应力；轴向应力的最大值也在外壁，也是拉伸应力，比周向应力值小；径向应力的最大值在外壁，等于0。
内压外加热，综合应力的最大值为周向应力，在内壁，为拉伸应力；轴向应力的最大值也在内壁，也是拉伸应力，比周向应力值小；径向应力的最大值在内壁，是压应力。
筒壁屈服发生在：内压内加热时，在外壁；内压外加热时，在内壁。
是因为在上述两种情况下的应力值最大。
8. 为什么厚壁圆筒微元体的平衡方程dr d r rr σσσθ=-，在弹塑性应力分析中同样适用？答：因平衡方程的建立与材思考题7图料性质无关，只要弹性和弹塑性情况下的其它假定条件一致，建立的平衡方程完全相同。
9. 一厚壁圆筒，两端封闭且能可靠地承受轴向力，试问轴向、环向、径向三应力之关系式2θσσσ+=r z ，对于理想弹塑性材料，在弹性、塑性阶段是否都成立，为什么？答：对于理想弹塑性材料，在弹性、塑性阶段都成立。
在弹性阶段成立在教材中已经有推导过程，该式是成立的。
由拉美公式可见，成立的原因是轴向、环向、径向三应力随内外压力变化，三个主应力方向始终不变，三个主应力的大小按同一比例变化，由式2θσσσ+=r z 可见，该式成立。
对理想弹塑性材料，从弹性段进入塑性段，在保持加载的情况下，三个主应力方向保持不变，三个主应力的大小仍按同一比例变化，符合简单加载条件，根据塑性力学理论，可用全量理论求解，上式仍成立。
10. 有两个厚壁圆筒，一个是单层，另一个是多层圆筒，二者径比K 和材料相同，试问这两个厚壁圆筒的爆破压力是否相同？为什么？答：从爆破压力计算公式看，理论上相同，但实际情况下一般不相同。
爆破压力计算公式中没有考虑圆筒焊接的焊缝区材料性能下降的影响。
单层圆筒在厚壁情况下，有较深的轴向焊缝和环向焊缝，这两焊缝的焊接热影响区的材料性能变劣，不易保证与母材一致，使承载能力下降。
而多层圆筒，不管是采用层板包扎、还是绕板、绕带、热套等多层圆筒没有轴向深焊缝，而轴向深焊缝承受的是最大的周向应力，圆筒强度比单层有轴向深焊缝的圆筒要高，实际爆破时比单层圆筒的爆破压力要高。
11. 预应力法提高厚壁圆筒屈服承载能力的基本原理是什么？答：使圆筒内层材料在承受工作载荷前，预先受到压缩预应力作用，而外层材料处于拉伸状态。
当圆筒承受工作压力时，筒壁内的应力分布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。
12. 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？答：承受横向均布载荷的圆形薄板，其力学特征是：○1承受垂直于薄板中面的轴对称载荷；○2板弯曲时其中面保持中性；○3变形前位于中面法线上的各点，变形后仍位于弹性曲面的同一法线上，且法线上各点间的距离不变；○4平行于中面的各层材料互不挤压。
其承载能力低于薄壁壳体的承载能力的原因是：薄板内的应力分布是线性的弯曲应力，最大应力出现有板面，其值与()2t R p 成正比；而薄壁壳体内的应力分布是均匀分布，其值与()t R p 成正比。
同样的()t R 情况下，按薄板和薄壳的定义，()()t R t R >>2，而薄板承受的压力p 就远小于薄壳承受的压力p 了。
13. 试比较承受均布载荷作用的圆形薄板，在周边简支和固支情况下的最大弯曲应力和挠度的大小和位置。
答：○1周边固支情况下的最大弯曲应力和挠度的大小为：22max 43t pR =σ D pR w f '=644max ○2周边简支情况下的最大弯曲应力和挠度的大小为：()22max 833t pR μσ+= μμ++'=15644max D pR w s ○3应力分布：周边简支的最大应力在板中心；周边固支的最大应力在板周边。
两者的最大挠度位置均在圆形薄板的中心。
○4周边简支与周边固支的最大应力比值()()65.1233.0max max−−→−+==μμσσf r s r 周边简支与周边固支的最大挠度比值08.43.013.05153.0m ax m ax =++−−→−++==μμμf s w w其结果绘于下图14. 试述承受均布外压的回转壳破坏的形式，并与承受均布内压的回转壳相比有何异同？答：承受均布外压的回转壳的破坏形式主要是失稳，当壳体壁厚较大时也有可能出现强度失效；承受均布内压的回转壳的破坏形式主要是强度失效，某些回转壳体，如椭圆形壳体和碟形壳体，在其深度较小，出现在赤道上有较大压应力时，也会出现失稳失效。
15. 试述有哪些因素影响承受均布外压圆柱壳的临界压力？提高圆柱壳弹性失稳的临界压力，采用高强度材料是否正确，为什么？答：影响承受均布外压圆柱壳的临界压力的因素有：壳体材料的弹性模量与泊松比、长度、直径、壁厚、圆柱壳的不圆度、局部区域的折皱、鼓胀或凹陷。
提高圆柱壳弹性失稳的临界压力，采用高强度材料不正确，因为高强度材料的弹性模量与低强度材料的弹性模量相差较小，而价格相差往往较大，从经济角度不合适。
