1、http:/ 一)一、名词解释（10 分）1、无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受内压的薄膜相似，又称薄膜理论。2、法兰的公称压力：以 16MnR 在 200时的力学性能为基础，其最大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。3、泊松比：弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值，称为横向变形系数或泊松比。是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测定的。 4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，称同素异构转变。5、热脆：硫以 FeS 的形态存在于钢中，FeS 和 Fe 形成低熔点（985 0C）化合物，而钢材的热加工温度一般在 115
2、00C-12000C 以上，当钢材热加工时由于 FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，称为“热脆” 。二作图题（共 10 分）根据受力图画出剪力图和弯矩图（10 分）三、问答题（共 26 分）1. Q235-AF 代表 普通碳素钢 （钢种） ，其中 Q 为 屈服强度的头一个拼音字母 ，235为 屈服强度值 ，A 表示 质量等级 ，F 表示 沸腾钢 ；0Cr18Ni9 代表 铬镍不锈钢 http:/ ，18 表示 含铬 18% ， 9 表示 含镍 9% ；ZL7 代表 铸铝 （钢种） ； H80 代表 黄铜 （钢种） ，80 表示平均含铜 80% 。 （5 分）2埋弧自动焊的优缺点是什么？不锈
3、钢焊接采用何种方法及其特点是什么？（5 分）埋弧自动焊的优点：1）生产效率高；2）焊缝质量高；3）劳动条件好缺点：不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备和装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范。不锈钢焊接可采用氩弧焊，用氩气为保护介质，是惰性气体，既不与金属起化学反应也不溶于液态金属，可避免焊接缺陷，获得高质量的焊缝。3什么是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型？（8 分）容器强度足够，却突然失去原有的形状，筒壁被压瘪或发生褶皱，筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳。其实质是容器筒壁内的应力状态有单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应
4、力的新平衡。侧向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形，产生的波形数 n=2 时，为长圆筒；n2 时，为短圆筒；如只发生强度破坏，无失稳则为刚性筒。4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类？（8 分）（1） 直径为 2000mm，设计压力为 10Mpa 的废热锅炉（2） 设计压力为 0.6Mpa 的氟化氢气体储罐（3） 设计压力为 1.0Mpa 的搪玻璃压力容器（4） p 为 4Mpa 的剧毒介质容器（1） 为三类容器；（2）为二类容器；（3）为二类容器；（4）为三类容器。四、计算题（共 54 分）1、 一个低合金钢内压反应釜，内径 ，工作压力 （装有安全阀） ，mDi10MPa0.2工作温
5、度 ，釜体采用单面手工电弧焊（有垫板） ，全部无损探伤，内部介质有轻C0微腐蚀性，试设计反应釜筒体壁厚，并校核水压试验强度。 （ t14， ） （10 分）MPa7as345seiTp9.2表 钢板负偏差 Cl （mm） 钢板厚度 67 825 2630 3234 3640 4250 5260负偏差 0.6 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3解：设壁厚 ， ，m1.01m2http:/ mCpDtid 97.8105.29.1422 圆整为规格钢板，取 厚。mn0水压试验校核： MPaDpeiT 5.1902.8.104752.1， ，所以水压试验时强度足够。MPas 5.7934.0
6、9.0 sT92、 低碳钢外压圆筒，外径 ，测量壁厚为 ，内部介质无腐蚀性，钢板mD10m20负偏差 ，筒体长 ，两侧为椭圆封头，凸面高度 ，求该筒C8.01530体的许用外压。 （弹性模量为 ） （6 分）MPa102解： 属短圆筒，mLcr 895.4107.， Papcr 0.415259.2.2MPapcr6.13、 截面直杆如图，已知： ， ，2cmA2c， ，求出各截面的轴26cmA/0GNE力，画出轴力图，并求杆的总伸长。 （10 分）解：http:/ 1045.210.24939343214、已知 ，梁的直径为 50mm， ，GPaEmkNM.2， ，求危险横截面上最大正应力，
7、并求悬ma.0L3.臂梁的挠曲线方程和自由端的挠度和转角。 （12 分）解： PaJyMZ 16305.642/123axmax ，积分： ，fEZ DMxfEJZ FDxMfEJZ21边界条件： 时， ，解得：0x0, 0,F悬臂梁的挠曲线方程为： , （ ）22163.xxJfZax, )1.0(5.)(2 3 aEMaxaEJMf ZZZ l自由端的转角： rdJZCB 3102.6自由端的挠度： maLEJaLfZB 310.)()( 5、如图所示，扭矩 ，轴向力 ，作用在直径 的钢轴上mkNMn.2kNP10D5http:/ ，求圆轴外圆周的危险点 A 处（1）主应力的大小；（2）主
8、平面位MPa170置；（3）最大剪应力；（4）分别用第三、第四强度理论计算该点的相当应力。 （12 分）解： ，PaAx93.50 MPaDnxyy 49.81603axyyxyx 84.10925222mina 00 6.33或yxtg因为 ， ，所以max0450max08.5MPMP4192.5321 a38.maxr.170313 MPa1.502213232146、一设备法兰的操作温度为 2800C，工作压力为 0.4MPa，当材料为 Q235-A 和 15MnVR时应分别按何种公称压力级别确定法兰的几何尺寸。 （4 分）http:/ 应按公称压力 1.0MPa 级别确定法兰的几何尺寸。15MnVR 应按公称压力 0.6MPa 级别确定法兰的几何尺寸。
