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化工设备机械基础试题库（附答案）

一、单项选择题（每题2分，共30分）

1.材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力称为（）。

A.强度B.塑性C.韧性D.硬度

答案：B

2.受内压作用的圆筒形容器，其环向应力是轴向应力的（）倍。

A.0.5B.1C.2D.3

答案：C

3.以下哪种法兰密封面形式适用于易燃、易爆、有毒介质的高压场合？（）

A.平面密封面B.凹凸面密封面C.榫槽面密封面D.环连接面密封面

答案：D

4.标准椭圆封头的长轴与短轴之比为（）。

A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1

答案：B

5.管壳式换热器中，当两流体温差超过（）℃时，需考虑设置膨胀节。

A.30B.50C.80D.100

答案：B

6.螺栓连接中，预紧力的主要作用是（）。

A.提高连接强度B.防止被连接件分离C.增大摩擦力D.降低应力集中

答案：C

7.以下哪种材料属于塑性材料？（）

A.铸铁B.混凝土C.低碳钢D.陶瓷

答案：C

8.压力容器的设计压力是指（）。

A.容器顶部的最高工作压力B.容器顶部的最大可能压力C.设计温度下的计算压力D.安全阀的开启压力

答案：C

9.机械密封中，动环和静环的接触面采用（）。

A.平面接触B.球面接触C.圆锥面接触D.螺旋面接触

答案：A

10.塔设备中，裙座的主要作用是（）。

A.支撑塔体B.分布气体C.收集液体D.安装人孔

答案：A

11.以下哪种焊接接头形式常用于厚度较大的板材？（）

A.对接接头B.角接接头C.T型接头D.搭接接头

答案：A

12.轴的扭转切应力计算公式为τ=T/Wp，其中Wp是（）。

A.极惯性矩B.抗扭截面系数C.截面二次矩D.抗弯截面系数

答案：B

13.压力容器的安全系数n应满足（）。

A.n≥1B.n1C.n≤1D.n=1

答案：B

14.管壳式换热器中，折流板的主要作用是（）。

A.固定管束B.提高壳程流体流速C.减少流体阻力D.防止流体泄漏

答案：B

15.以下哪种失效形式属于压力容器的强度失效？（）

A.局部变形过大B.失稳塌陷C.爆破破裂D.密封泄漏

答案：C

二、填空题（每空1分，共20分）

1.材料的力学性能主要包括强度、塑性、（韧性）和（硬度）。

2.内压容器的壁厚计算公式为δ=（pDi/(2[σ]tφ-p)），其中φ为（焊接接头系数）。

3.法兰连接的密封性能主要取决于（密封面形式）、（垫片材料）和（预紧力）。

4.管壳式换热器按结构可分为（固定管板式）、（浮头式）和（U型管式）。

5.机械密封的四大组成部分是（动环）、（静环）、（弹性元件）和（辅助密封）。

6.塔设备的主要载荷包括（自重）、（风载荷）、（地震载荷）和（内压载荷）。

7.轴的常用材料是（碳素钢）和（合金钢），其中（45钢）是最常用的碳素钢。

三、判断题（每题1分，共10分）

1.低碳钢的强度极限高于其屈服极限。（√）

2.压力容器的设计温度应高于或等于元件金属可能达到的最高温度。（√）

3.平焊法兰比对接法兰更适合高温高压场合。（×）

4.管壳式换热器中，壳程流体走管间，管程流体走管内。（√）

5.螺栓连接中，预紧力越大，密封性能越好。（×，过大预紧力可能压坏垫片）

6.标准椭圆封头的应力分布均匀，是最常用的封头形式。（√）

7.机械密封的泄漏量比填料密封小，因此所有场合都应优先使用机械密封。（×，成本和维护复杂）

8.塔设备的裙座高度主要由工艺操作和检修要求决定。（√）

9.轴的扭转切应力在横截面上呈线性分布，边缘处最大。（√）

10.压力容器的腐蚀余量应根据介质腐蚀性和设计寿命确定。（√）

四、简答题（每题5分，共20分）

1.简述第三强度理论的内容及适用场合。

答案：第三强度理论（最大切应力理论）认为，材料的失效由最大切应力引起。当构件危险点的最大切应力达到材料在单向拉伸试验中破坏时的最大切应力（σs/2）时，材料发生屈服。该理论适用于塑性材料（如低碳钢）的屈服失效分析。

2.列举压力容