化工机械基础复习题集合2014-11-17

67.三向拉伸应力状态——第一理论（不管脆性还是塑性材料）。 68.三向压缩应力状态——第三或第四理论（不管脆性还是塑性材料）。 69.劳破坏（简称疲劳）——长期在交变应力下工作的构件，即使用塑性较好的材料制成，且其最大工作应力远低于材料的极限应力，也常在没有明显塑性变形的情况下发生突然断裂。这种现象称为疲劳破坏。

70.疲劳机理：当交变应力中的最大应力超过一定限度并经历了多次循环后，

在最大应力处或材质薄弱处产生微细的裂纹源（如果材料有表面损伤、夹杂物或切削刀痕等缺陷，则这些缺陷本身就是裂纹源）。由于应力集中的影响和不断交变，裂纹逐渐扩展。由于应力的交替变化，裂纹两表面的材料时而压紧时而分开，逐渐形成断口表面的光滑区。另一方面，由于裂纹不断扩展，有效承载截面随之削弱，最后在一个偶然的振动或冲击下突然发生脆性断裂。

71.材料的持久极限，在交变应力作用下材料在低于屈服极限或强度极限的

情况下就可能发生疲劳，因此在静载下测定的屈服极限和强度极限已不能作为强度指标。

72.实际构件的外形、尺寸和表面质量等方面与光滑小试件不可能相同，其持

久极限自然也不相同。

73.提高构件疲劳强度的措施，减缓应力集中，避免方形或尖角的沟槽，加大圆弧过渡；降低表面粗糙度 ；表面强化处理 高频淬火、渗碳、氮化、滚压、喷丸等。

74.薄壳——k=DO/Di＜1.2或d/Di＜0.1的壳体。

75.在设计压力很低时，由内压强度计算公式算出的计算厚度d较小，往往不能满足制造（难焊）、运输和吊装（刚度小容易变形）等方面的要求，所以对容器圆筒规定了加工成形后不包括腐蚀裕量C2最小厚度dmin。

76.容器制成、或经长期使用检修以后，必须进行压力试验和致密性试验，试验合格后方可投入运行。不合格须补焊后再试验。

77.只有在不宜做液压试验的容器才进行气压试验（100%探伤并采取有效的防护措施）。

二、计算题：

（一）静力学部分

● 1．例：圆柱O重G，杆AB、BC自重不计。画圆柱O、AB杆及圆柱O和 AB杆组成的物系的受力图。 解：1、（1）以圆柱O为研究对象； （2） 画主动力—重力G；

（3） 解除两处约束（均为光滑面 ）代之以约束力。 2、AB杆

注意：BC为二力杆—NB方向； 三力平衡汇交定理—NA方向。 3、O与AB构成的物系

注意：①ND为内力，不必画出。

CEABNEEOGDNDOGOD?NDNAADNBBNENBBNAyANAx ②铰链A处约束力方向未知，可用正交分力表示。

● 2．例1-2 梯子放在光滑地面上，AC、BC各重W，彼此用销钉C和绳子EF相连，今有一人重G站在D处，试分析整个梯子以及AC、BC部分的受力情况。

解：分别以整个梯子、以及AC、BC为研究对象，画受力图如下：

CCD??XCXCDCGYCXCl1lDY??YCGGFl2AEWWEFBARABRBWWTERATF?TERB

● 3．例：已知F1=100N，F2=100N，F3=150N，F4=200N，求合力R。

?F3y?F2y60??F420?050??F1x?Rx054?28?解：

Rx=Ry?=?-1X=F1+F2cos50-F3cos60-F4cos20=-98.66NY=0+F2sin50+F3sin60-F4sin20=138.1N(-98.66)2+(138.1)2=169.7N138.1=tg-11.4=5428￠-98.66R=2Rx2+Ry=

a=tg??YX=tg-1

4．例 均质球放在板AB与墙AC之间,AB自重不计,求A处约束反力及绳子BC的拉力。

解：求T及RA，所以首先应以板AB为研究对象，画受力图（由三力平衡

yCB?TByEDl/2?NDD?G?NEEDx?Gl/2??NDxAA?RA汇交定理确定RA方向）。但T、ND、RA均为未知力，无法求解。所以应先以圆球为研究对象，画受力图，建坐标系。

ⅱ由∑Y=0得NDsin30-G=0,ND=ND=G/sin30=2G

再以平板为对象，由

??X=0,RAsin60-NDsin30=0,RA=NDsin30/sin60=2G/3 Y=0,NDcos30-RAcos60-t=0,T=NDcos30-RAcos60=2G/3 ● 例5. 已知滚子重G=2KN,用平行于斜面的绳子BC系住,并受有力F=0.2KN,θ=λ30°,不计摩擦,求: 1、 绳子和斜面受力；

2、 F增至多大时才能拉动磙子？ 解：以磙子为对象，画受力图如右。 如取坐标系xo1y，则 1、求绳子和斜面受力

由 ∑X=0 ，Fcos（θ+λ）+Scosλ-NAcos（90°-λ）=0 ∑Y=0，Fsin（θ+λ）+Ssinλ-G+NAsin（90°-λ）=0 得 Fcos2θ+Scosθ-NAsinθ=0

Fsin2θ+Ssinθ+NAcosθ-G=0 可以解出

S=Gsinθ- Fcosθ=0.83KN NA= Gcosθ- Fsinθ=1.63KN 为耦合方程，求解甚难！ 2、求F增至多大时才能拉动磙子？

这时S=0，即S= Gsinθ- Fcosθ=0，F=Gtgθ=2tg30°=1.155KN 若取坐标系xoy，择由

??S=Gsinq-Fcosq 得

N=Gcosq-FsinqY=0,Fsinq-Gcosl+NA=0AX=0,S+Fsinq-Gsinl=0可以避免解联立方程，使计算过程简化。