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过程设备设计试题（1）

一回答下列问题（共40分，每题5分）

1、什么是二次应力和峰值应力？为什么常规设计时不计算它们，而分析设

计时要计算它们？

2、什么是厚壁筒的自增强？

3、“扁塌”的原因是什么？其后果是什么？

4、压力容器的安全系数越大，可靠度就越高，对吗？为什么？

5、直立圆形截面高塔，在风载荷作用下，将引起何种振动？为避免发生共

振，塔设备设计中可采取什么措施？

6、简要说明厚壁筒的应力特征，通过增加壁厚，能有效改善厚壁筒的强度

吗？为什么？

7、简述容器设计中的“安定性”概念，将应力限制在什么范围，才能保证

容器的安定性？

8、什么是应力腐蚀？哪三种作用耦合促使应力腐蚀？

二计算题（60分，每题15分）

1、一储罐（如图所示），操作时罐内压力Po=0.5MPa,介质重度γ=1000公斤/

3,

米,罐体中间面直径D=2000毫米，壁厚5毫米，罐顶为标准椭圆形封头，

2

其壁厚也为5毫米。A点的第一曲率半径R1=a/b（a,b为椭圆盖的长、短

半轴），h=2000毫米，①求操作时，顶盖中心处A点的经向应力与周向应

力。②试用回转壳体无力矩理论方程式求解圆筒体B点处的经向应力和周

向应力。（15分）

4、一置于室外直立高塔，DN=2000mm,K0.7,K=2.0,10米高处平均风压q=4

12o

-4Mpa,试求第i段的水平风力和对裙座底面的风弯距。（15分）

×10

距地面高度203040

（m）

fi1.251.401.54

过程设备设计试题（1）

一、回答下列问题（共40分，每题5分）

1、什么是压力容器的低应力脆断？引起的主要原因是什么？

2、双层热套厚壁筒的套合应力，主要由过盈量的大小来控制，对否？为什

么？

3、简要说明厚壁筒的应力特征，通过增加壁厚，能有效改善厚壁筒的强度

吗？为什么？

4、压力容器的安全系数越大，可靠度就越高，对吗？为什么？

5、直立圆形截面高塔，在风载荷作用下，将引起何种振动？为避免发生共

振，塔设备设计中可采取什么措施？

6、压力容器的壁温愈高，则其热应力愈大，对否？为什么？

7、在相同的R（半径）/s（壁厚）条件下，承受横向载荷的圆形薄平板的承

载能力高于薄壁圆筒形壳体的承载能力，对否？为什么？

3

8、外压稳定性计算中，公式Pcr=KE(t/D)适用于哪些圆筒？式中特征系数K

与哪些因素有关？

二计算题（60分，每题15分）

1、应用无力矩理论，计算图（1）中A、B点的应力。已知圆筒半径为R，锥

底的半锥角为α，壳体的壁厚均为s，容器内介质重度γ，液面上的气体

压力为Po，支承距液面距离为h(不计壳体重量)。（15分）

2、计算下述套管换热器的外套管的轴向应力和内套管的管壁温度（不计压

力引起的壳壁变形）。换热器开始操作瞬间，内外套管温度均为20℃，测

得壳体（外套管）的轴向应力为60MPa,在正常操作时，外套管壁温为70

℃，外套管的伸长量为2.52mm（计算长度为2400mm），内外套管的横截

5-5

面积比为1：1，且