过程设备机械设计基础 潘红良 课后习题答案

习题讲解：3-3-3-3-1111N1-1=30NN2-2=-20NN3-3=10N解：各段轴力（a）10N30N50N112233RA230N-20N轴力图10N30N50N10NNx1122333（b）4F5F3F解：各段轴力N1-1=4FN2-2=-FN3-3=2FNx4F-F2F11223343-23-23-23-2求各段应力及总伸长。E=2E=2E=2E=2××××101010105555MPaMPaMPaMPa，F=12KNF=12KNF=12KNF=12KN，Q=3KNQ=3KNQ=3KNQ=3KN。解：F1m0.5mmm10φmm20φQ1122NNNN1111=12KN=12KN=12KN=12KNNNNN2222=9KN=9KN=9KN=9KNMPaANMPaAN66.2820410987.15210410122322223111=××===××==πσπσ伸长）(832.0072.076.0072.020410250010976.0104102100010122125322222531111mmLLLmmEALNLmmEALNL=+=∆+∆=∆=××××==∆=××××==∆ππF1m0.5mmm10φmm20φQ11223-43-43-43-4管道吊杆A3A3A3A3钢。 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 吊杆截面尺寸dddd。3003005005005KN5KN3KNHKJITkTJ解：∑∑====NTFNTMJyKJ5875071250得得[][]mmddmmdmmTAmmdmmTAIJHkJIJHKKHK107.875.5810058755.925.71100712522==∴=⇒===∴=⇒===∴取σσ73-53-53-53-5蒸汽记汽缸如图。D=400mmD=400mmD=400mmD=400mm，活塞杆d=56mmd=56mmd=56mmd=56mm，蒸汽压力10101010大气压，l=75mml=75mml=75mml=75mm，E=2.1E=2.1E=2.1E=2.1××××101010105555。求(1)(1)(1)(1)杆最大应力；(2)(2)(2)(2)变化量。解：（1111）活塞杆受力()()NAAPF24.12313856400412221=−×=−×=πMPaAF02.504/5624.12313822max=×==∴πσ（2222）活塞杆变化量mmEAFLl018.04/56101.27524.12313825=××××==∆π蒸汽8习题3-7已知：F=128KNF=128KNF=128KNF=128KN，[]MPa60=σ螺纹根径dddd1111=37mm=37mm=37mm=37mm。校核螺栓强度。解：一个螺栓受力类似一根螺栓KNN642128==[]MPaMPaAN6055.59374642=<=×==σπσ����强度满足。习题3-9NBNANA已知：NNNNBBBB=2N=2N=2N=2NAAAANNNNAAAA=75kN=75kN=75kN=75kN[[[[σσσσ]=160MPa]=160MPa]=160MPa]=160MPa[]mmNdA4.241607500044=××==πσπMParNANBB1192015000022=×===ππσ螺杆BBBB的强度：立柱直径：螺杆强度足够。∴=≤MPa160][σσ∵取d=25mm3-83-83-83-8零件受力如图，已知P=38KNP=38KNP=38KNP=38KN。求（1111）零件最大拉力发生在哪个截面；（2222）最大拉应力的值。112233解：(1)(1)(1)(1)()2442332222116002020205084022250158002010205056020222050mmAmmAmmAmmA=×−×==×−×==×−×==×−×=−−−−d22d10d2220155015d50∴拉应力发生在最小截面1-11-11-11-1处。（2222）MPaAP86.6756010380311max=×==−σ443-113-113-113-11三角架如图，斜杆是两根80808080××××80808080××××7777的角钢，横杆两根10101010号槽钢，，求许可载荷PPPP。[]MPa120=σP300ABC槽钢查得10101010号槽钢横截面积AAAAACACACAC=12.748cm=12.748cm=12.748cm=12.748cm2222角钢807807等边角钢横截面积：（80808080××××7+737+737+737+73××××7777）××××2=2142mm2=2142mm2=2142mm2=2142mm22223-113-113-113-11三角架如图，斜杆是两根80808080××××80808080××××7777的角钢，横杆两根10101010号槽钢，，求许可载荷PPPP。[]MPa120=σP300ABCNABNAC解：查得10101010号槽钢横截面积AAAAACACACAC=12.748cm=12.748cm=12.748cm=12.748cm2222[][]KNANACAC95.305210748.121202=×××==∴σ[]KNtgtgNPAC64.1763095.30530001=×==等边角钢横截面积：（80×7+73×7）×2=2142mm2[][]KNANABAB04.2572142120=×==∴σ[]KNNPAB52.1285.004.25730sin02=×==KNPPPP52.128212==∴<∵例::::梁受载荷F=40KN，q=10KN/m，m=5KNm，求：1、列出梁的剪力和弯矩方程；2、画出梁的剪力和弯矩图；3、求.,maxmaxMQ解：RARBKNRKNRBA122==1231-1：Q1M1x⎩⎨⎧====xxRMRQAA2211mABCqD1m1m1mFRRRRAAAARARB123mABCqD1m1m1mF2-2：Q2M2xF∑=−−=002QFRFAy()0102=+−+−=∑MxFxRMAc⎩⎨⎧+−=−=42222xMQ⎩⎨⎧−−=−=233)3(55)3(10xMxQ3-3右：∑∑=+−−−==−−=0)3(200)3(0233mxqMMxqQFcyRRRRAAAAxQ3M3m3mRARB123mABCqD1m1m1mF⎪⎩⎪⎨⎧+−==5'5'102'3'3xMxQx’Q3’M3’m3-3右：∑∑=−+−==−=0'200'02'3''3xqmMMqxQFCyQQQQ、MMMM图见后页⎩⎨⎧−−=−=233)3(55)3(10xMxQRARB123mABCqD1m1m1mF10KN2KN-2KNQ⎩⎨⎧====xxRMRQAA2211⎩⎨⎧+−=−=42222xMQ⎪⎩⎪⎨⎧+−==5'5'102'3'3xMxQM2KNm5KNm⎪⎩⎪⎨⎧==KNmMKNQ510maxmax⎩⎨⎧−−=−=233)3(55)3(10xMxQ4-1写出下列梁的剪力和弯矩方程，作剪力和弯矩图。（b）qM0ABLRARB解：RA=-5N-5N-5N-5NRB=15NQ=-5-10xM=-5x-5x2Qxo-5-15Mox-10|Q|max=15N|M|max=10N-m(c)MoFL/2L/2ABRAMA解：RA=10N10N10N10NMA=15N-m15N-m15N-m15N-mQ1=10M1=10x-15Q2=0M2=-10|Q|max=10N|M|max=15N-moQ10xoM-15-10x1122（f）解：RB=4.2NRC=9.8N|Q|max=5.8N|M|max=2.1N-mqFCBL/2RCRBADaL/2Qxo-4-4.25.8Mox-0.82.1Q1=-10xM1=-5x2Q2=5.8M2=5.8x-3.2Q3=-4.2M3=-4.2x+5.88123（i）解：RB=1NRC=19N|Q|max=10N|M|max=4N-mqFABLRCRBaC1221Qxo-10-1Mox-40.051.3Q1=-10M1=-10xQ2=-10x+13M2=-5x2+13x-8.44444––––2222试利用q、Q、M之间的微分关系，检查下列剪力图和弯矩图中的错误，并予以改正。qa2qaQM-qaqa/2解：RA=0MA=011Q1=qxM1=qx2/2Q2’=qxM2’=-qx2/222qqaaABCM=qaRAMA(a)qL/2L/2ABCRARBRA=3ql/8RB=ql/8ql/8QM-ql2/16-ql2/203ql/8-ql/89ql2/128ql2/16⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−=−=21128383xqxqlMqxqlQ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+−=−=888222qlxqlMqlQ(b)4-34-34-34-3鼓风机转轴简化如图。联轴器重G1=0.6KN，叶轮G2=2KN，轮轴自重q=0.5KN/m。作弯矩图、求Mmax。解：CADB1.3m2.5m0.7m题4-3KNRKNRBA99.186.2==mKNMxxxMxxMxxMxxM⋅==+=++−=−+−=−−=27.1,8.3'99.1'25.0'882.326.025.0718.326.225.025.06.0max23232221-1.21.27M(KNm)0x4-44-44-44-4悬臂梁AB由两根槽钢组成，G=5.4KN,[σ]=140MPa求：1）梁的弯矩图；2）槽钢型号。300510150ABRAMA解：kNmMMxMxMKNmMKNRAA99.5037.44.599.58.1099.58.10max321==−=−===0x-5.99-2.75M(KNm)2)374.48.1081.04.50321+−=+−==xMxMM[]号槽钢。选号槽钢查 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 得8103.2581039.2114021099.523336max∴×=×=××==zzWmmMWσ或：1m4m1.5m200120CA6050DB题4-72m4-74-74-74-7矩形简支梁如图。求：（1）危险截面最大正应力；（2）在A、B两点的正应力。解：（1）mKNqRMA⋅=×−×=××−×=2.2126.022.11122max332108006200120mmWz×=×=MPaWMz5.2610800102.2133maxmax=××==∴σKNBRBA2.11246.020=×+==1m4m1.5m200120CA6050DB题4-72m解：（2）两点正应力MPaIyMmKNMzAAAA175.81220012060109.109.10216.012.11362=×××==∴⋅=×−×=σMPaIyMmKNMzBBBB08.10122001205010125.16125.165.13.05.12.11362−=×××==∴⋅=×−×=σ4-84-84-84-8单梁吊车，L=8m，起吊重Gmax=28KN,工字钢[�]=125MPa,确定工字钢截面型号。（需考虑工字钢自重）。lll题4-8ABABCC解：初定型号可忽略自重，最后再校核mKNGlMG⋅=×==5648284查表选28a工字钢：Wz=508cm3、q=43.492Kg/mmNMMMqG⋅=××+×=+=∴5941088.9492.4381105623max校核：[][]MPaMPaWMz12595.11610508105941033maxmax=<=××==σσ∴∴∴∴强度满足。[]364481251056cmMWGz=×==σ2AB?45200200AB题4-12φ4-124-124-124-12车削刀径向力R=0.4kN,E=2×105MPa。用积分法或查表法求B端挠度。解：查表4-2得：mmEIPlyB027.064/451023200104.0345333=××××××==π积分法：NmmMNRAA4108400×==mmNxM⋅×+−=4108400mmxxEIy027.0200104200320045102641043200124345243=⎟⎠⎞⎜⎝⎛××−×××=⎟⎠⎞⎜⎝⎛×+−=π4-144-144-144-14用叠加法求各梁自由端、外伸端的挠度和转角。l2lBCA(a)(a)qCy2/lqc×θ解：()()()EIFlEIqlEIFllEIlqEIlqylyyyyFBqCqCFBqBB338473262/82/2/34334−−=−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛×−−=+×+=+=θl2lBCA(a)(a)qCy2/lqc×θ转角：EIFlEIqlEIFlEIlqFBqBB2482622323−−=−⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=+=θθθACDB3aa(b)Bθ解：挠度()EIFaaEIaFaEIFlatgyC16916316322=×=×=×=θ转角：EIFaBC1692==θθ题4-15BAxyL4-154-154-154-15梁由二根槽钢组成，F=20KNL=1m，E=2.1×105MPa，[σ]=160MPa，[y]=L/400。校核强度和刚度。解：[]MPaMPaWMFLMz16005.21104752101022102334maxmax4max=<=××××==×==σσ[][]mmymmEIFlymmLyB5.2209.0107600101.2321000102325.2400100040045343=<=×××××××=×====强度：刚度：∴∴∴∴此结构强度、刚度都满足。4-74-74-74-710号工字钢梁AB，支座及载荷情况如图所示。已知圆钢杆BC的直径d=20mm，梁和杆的许用应力[]=160MPa，Q=15KN/m。试校核该结构的强度。σqABC2m1mRARBRA=11.25RB=33.75M4.22KN.m-7.5KN.m2115.725.111525.11xxMxQ−=−=2'2'25.715xMxQ−==解：mKNM.5.7max=[]MPaMPammmmNWMzAB1601.1531049.105.7max336=<=××==∴σσ[]MPaMPaARBCBBC1605.107204/1075.3323=<=××==∴σπσ所以AB、BC杆强度都满足要求。5-15-15-15-1图示：P=1500KN，h=8mm，[�]=110MPa。求搭接焊缝长度L。hhL解：[][]mmLLhFAFjq60311045sin8410150045sin4030=×××≥∴≤≤ττ所以，取焊缝长度620620620620mmmmmmmm。�挤压面5-25-25-25-2：冲床压力为400400400400kNkNkNkN，需要在厚δδδδ====4444mmmmmmmm的钢板上冲出d=70mmd=70mmd=70mmd=70mm的圆孔，钢板的剪切强度极限ττττbbbb=360MPa=360MPa=360MPa=360MPa，[[[[σσσσjyjyjyjy]=180MPa]=180MPa]=180MPa]=180MPa。（1111）问冲压力是否够用？（2222）钢板冲压同时是否会挤坏？剪切面�挤压面剪切面解一：MPaMPaAFbjq36096.454470104003=>=×××==τπτ所以该冲床压力够用。KNFKNQ400317470360=<=×××=π解二：需用剪力所以该冲床压力够用。（1）[]jyjydFσπσ≤=24[]τδπτ≤=dF结论：该冲床在最大载荷作用下所能冲剪的圆孔最小直径为34mm，所能冲剪钢板的最大厚度为10.4mm。根据挤压条件FFFF判断dddd：根据剪切条件FFFF确定����：由此可得：d=34mmd=34mmd=34mmd=34mm，��������10.4mm10.4mm10.4mm10.4mm。还可根据已知条件求直径和钢板厚度。5-35-35-35-3图示销钉联接，校核销钉强度。已知P=18KNP=18KNP=18KNP=18KN，tttt1111=8mm=8mm=8mm=8mm，tttt2222=5mm=5mm=5mm=5mm，d=16mmd=16mmd=16mmd=16mm，[][]MPaMPajy200,60==στ解：[]剪切强度满足。∴=<=×==MPaMPaApjq6079.44416218002τπτ[][]挤压强度满足。∴=<=××===<=×==MPadtpMPaMPadtpjyjyjyjy2005.1121652180022006.14016818002211σσσσt1t2Plδδb5-55-55-55-5指出并计算图示各构件的剪切和挤压面积，计算剪切应力挤压应力。b=80mmb=80mmb=80mmb=80mm����=12mm=12mm=12mm=12mm，L=20mmL=20mmL=20mmL=20mm，F=10KNF=10KNF=10KNF=10KN解：剪切面积1122221960801216008020mmbAmmblAjqjq=×=×==×=×=δ挤压面积2219608012mmbAAjyjy=×=×==δMPaAFMPaAFMPaAFjyjyjyjqjq21.5960210000221.59602100002125.316002100002212211=×====×===×==∴σσττ5-75-75-75-7框式搅拌器，已知电动机功率P=3KWP=3KWP=3KWP=3KW，机械传动效率为85%85%85%85%，搅拌转速n=n=n=n=50505050r/minr/minr/minr/min，d=80mmd=80mmd=80mmd=80mm，[[[[ττττ]=50MPa]=50MPa]=50MPa]=50MPaTTTTBBBB=T=T=T=TCCCC=2T=2T=2T=2TDDDD。画扭矩图、校核搅拌轴强度。TBTATCTD487.05292.2597.45N.mTxo解：NmnPTA05.487%8550355.955.9=×=×=ηNmTTTNmTTTNmTTDABAA45.974.97405.487425.2928.19405.48705.487321=×−=−==−=−===NmTTTNmTTDCBAD8.19424.97505.4875======[]MPaMPawT5085.416/80100005.4873maxmax=<=×==τπτρ所以，强度满足。5-95-95-95-9如图联轴器联接两轴扭转，d=100mmd=100mmd=100mmd=100mm，dddd1111=20mm=20mm=20mm=20mm，DDDD0000=200mm=200mm=200mm=200mm，求所需螺栓个数nnnn。轴最大剪切应力螺栓许用应力MPa70max=τ[]MPa60=τD0dd1解：mmNTWTWT⋅×=×=≤≤63maxmax1074.131610070,πττρρ[]NFAFDnFT1884060204,220=××≤≤×=πτ个。取螺栓个数为83.7200188401074.132260∴=×××==∴FDTn5-125-125-125-12阶梯形圆轴如图，dddd1111=40mm=40mm=40mm=40mm，dddd2222=70mm=70mm=70mm=70mm，输入功率PPPP3333=30KW=30KW=30KW=30KW，PPPP1111=13KW=13KW=13KW=13KW，n=200r/minn=200r/minn=200r/minn=200r/min，[[[[����]=60MPa]=60MPa]=60MPa]=60MPa，G=8G=8G=8G=8××××101010104444MPaMPaMPaMPa，[[[[����]=2]=2]=2]=2oooo/m/m/m/m。校核强度和刚度。0.5m0.3m1md1d2123解：mNTmNTmNnPmmNnPm⋅=⋅=∴⋅===⋅===143075.62014302003055.955.975.6202001355.955.93133110.5m0.3m1md1d2123强度：[][]MPaMPawTMPaMPawT6024.2116/7010001430604.4916/40100075.620333311=<=××===<=××==τπττπτρρ[]mmGITooo/2/77.132/40108180100075.62018042411=<=×××××=×=θππφρ[]mmGITooo/2/43.032/701081801000143018042433=<=×××××=×=θππφρ刚度：����强度和刚度都满足。6-46-46-46-4（1）[nw]=4，校核螺杆的稳定性；（2）稳定性不够时的解决办法。解（1111）：mmdAIi134===一端固定，一端自由，�＝2P500mmd1=52mm§§§§6666习题解答P=150KN9.76135002=×==ilµλ）（中长杆满足：：表pspsλλλλλ<<==−1004.6126MPabaMPabMPaacr8.2179.7612.130412.130426=×−=−=∴==−λσ：表kNAPcrcr31.462268.2172=××=⋅=πσ[]408.3150462=<===wcrnPPn结论：该千斤顶螺杆的稳定性不够。解（2222）稳定性不足解决办法：1.增加直径；2.制成空心；3.用高强钢。6-66-66-66-6结构如图。AB杆d=40mm，llll=800mm，Q235钢，NAB杆[nw]=2。以ABABABAB杆稳定性考虑求：1）最大载荷Pmax；2）若已知P=70KN，问是稳定？ABC600300PPPP解（1）：取BC杆分析NAB0900600sin0=×−×=∑PBNMABCABABNNPB44.090060066.066.0800600800sinmax22=××=∴=−=∵ABC600300PPPPNAB以AB杆考虑：1008040800144=<=××==pdlλµλ∴AB杆为中长杆。[][]KNPKNnANMPabawcrABcr24.5964.13444.064.13424/404.2144.2148012.1304max2=×=∴=××===×−=−=πσλσ解（2）：∵P=70KN>Pmax=59.24KN∴此托架不稳定。6-96-96-96-9一吊架如图，AB、BC均为圆截面，d=40mm，LAB=2000mm，[nw]=4，[�]=160MPa，E=2×105MPa。A、B、C均为铰接，求结构最大载荷Pmax。解：1）取B点受力分析得：[][]003030sintgNPNPABABBCBC⋅=⋅=2）BCBCBCBC为拉杆[][][]KNNPKNANBCBCBC48.1005.096.20030sin96.20016044002=×=⋅=∴=×=⋅=πσ300ABCPNABNBC300ABCPNABNBC3）ABABABAB为压杆10020042000144=>=××==pdulλλ�AB为细长杆。[][]KNtgtgNPKNnANNEABABwABcrABABcr94.83048.153048.154298.49440/298.4920010200225222=×=⋅=∴=×=×==×==πσπλπσ{}KNKNP94.8,48.100minmax=∴所以此结构最大载荷为8.94KN。8-28-28-28-2某厂需要设计一台液氨贮槽。其内径为1600mm1600mm1600mm1600mm，总容积为12m12m12m12m3333，最大工作压力1.7MPa1.7MPa1.7MPa1.7MPa，工作温度-10-10-10-100000C~C~C~C~404040400000CCCC。确定类别和选择材料，确定筒体壁厚。解：1111）p=1.7MPap=1.7MPap=1.7MPap=1.7MPa∴∴∴∴为中压容器pV=1.7pV=1.7pV=1.7pV=1.7××××12=20.4MPa12=20.4MPa12=20.4MPa12=20.4MPa····mmmm3333>10m>10m>10m>10m3333����该容器为第三类压力容器。2222）如采用16MnR16MnR16MnR16MnR钢，σσσσssss=345Mpa=345Mpa=345Mpa=345Mpa，[[[[σσσσ]]]]tttt=170MPa=170MPa=170MPa=170MPa，φφφφ=0.85=0.85=0.85=0.85，CCCC1111=0.8mm=0.8mm=0.8mm=0.8mm，CCCC2222=1mm=1mm=1mm=1mm。[]mmCppDttid42.1117.11.185.0170216007.11.122=+×−××××=+−=ϕσmmtn148.042.11=∆++=∴3333）ttttminminminmin=3+1=4mm=3+1=4mm=3+1=4mm=3+1=4mmttttnnnn=14mm>t=14mm>t=14mm>t=14mm>tminminminmin∴∴∴∴刚度满足。4444）水压试验[[[[σσσσ]]]]tttt=[=[=[=[σσσσ]=170MPa]=170MPa]=170MPa]=170MPa[][]MPapptT34.27.11.125.125.1=××==σσmmCCttne2.1218.01421=−−=−−=()()MPattDpeeiTT61.1542.1222.12160034.22=×+=+=σTsMPaσϕσ>=××=93.26385.03459.09.0∴∴∴∴水压试验可以通过。取ttttnnnn=14mm=14mm=14mm=14mm。8-48-48-48-4一材质为20R20R20R20R的反应釜，其内径为1400mm1400mm1400mm1400mm，安全阀开启压力1.4MPa1.4MPa1.4MPa1.4MPa，工作温度2002002002000000CCCC，取腐蚀裕量0.4mm/a0.4mm/a0.4mm/a0.4mm/a，焊缝系数φφφφ=0.85=0.85=0.85=0.85，最小厚度12mm12mm12mm12mm。问能否使用到3333年后下一检查周期。解：1111）查表σσσσssss=245Mpa=245Mpa=245Mpa=245Mpa，[[[[σσσσ]]]]tttt=123MPa=123MPa=123MPa=123MPa三年后tttteeee=12-0.4=12-0.4=12-0.4=12-0.4××××3=10.8mm3=10.8mm3=10.8mm3=10.8mm()()MPattDpeeit44.918.1028.1014004.12=×+=+=σ[]MPatt44.9155.10485.0123=>=×=σϕσ∴∴∴∴三年后强度能够满足。2222）水压试验[[[[σσσσ]]]]tttt=123Mpa=123Mpa=123Mpa=123Mpa，[[[[σσσσ]=133Mpa]=133Mpa]=133Mpa]=133Mpa，σσσσssss=245Mpa=245Mpa=245Mpa=245Mpa[][]MPapptT89.11231334.125.125.1=××==σσmmte8.10=()()MPattDpeeiTT42.1228.1028.10140089.12=×+=+=σTsMPaσϕσ>=××=43.18785.02459.09.0∴∴∴∴三年后水压试验也可以通过。8-58-58-58-5某化肥厂一水塔内径为800mm800mm800mm800mm，厚度12mm12mm12mm12mm，材料为20R20R20R20R钢，塔的工作为压力1.2MPa1.2MPa1.2MPa1.2MPa，工作温度606060600000CCCC，取焊缝系数φφφφ=0.80=0.80=0.80=0.80，设计年限要求15151515年，因受硫化氢严重腐蚀，使用9999年后突然爆炸，问此时塔体厚度仅存多少？介质材料的腐蚀速率为多少？解：1111）查表σσσσssss=245Mpa=245Mpa=245Mpa=245Mpa，[[[[σσσσ]]]]tttt=133MPa=133MPa=133MPa=133MPa取CCCC1111=0.8mm=0.8mm=0.8mm=0.8mm[]mmCCppDttin12221=∆+++−=ϕσmmCtn128.02.11.18.013328002.11.12=∆+++×−××××=mmC128.099.42=∆+++mmC679.5122=∆−−=∴ammaCa/4.0156152===∴=腐蚀速率年当2222）∴∴∴∴9999年后水塔的厚度为：mmt4.84.0912=×−=余3333）9999年后水塔的强度校核：mmte6.74.098.012=×−−=()()MPattDpeeit13.706.726.78001.12.12=×+×=+=σ[]MPaMPatt13.704.1068.0133=>=×=σϕσ∴∴∴∴9999年爆炸时强度是满足的。不一定要求8-68-68-68-6一空置压力容器，内径为2000mm2000mm2000mm2000mm，材料为Q235-AQ235-AQ235-AQ235-A，容器实测器壁最小厚度为14mm14mm14mm14mm。腐蚀速率为0.2mm/a0.2mm/a0.2mm/a0.2mm/a，计划用20202020年。取焊缝系数φφφφ=0.85=0.85=0.85=0.85，工作温度2002002002000000CCCC。试问该容器的最大允许工作为压力多少？解：1111）查表σσσσssss=235Mpa=235Mpa=235Mpa=235Mpa，[[[[σσσσ]]]]tttt=105Mpa=105Mpa=105Mpa=105Mpa，[[[[σσσσ]=113MPa]=113MPa]=113MPa]=113MPammCtte10202.0142min=×−=−=[]MPatDtpeite89.010200085.01051022=+×××=+=ϕσMPappw81.01.189.01.1===∴2222）水压试验[][]MPapptT2.110511389.025.125.1=××==σσmmte10=()()MPattDpeeiTT6.1201021020002.12=×+=+=σTsMPaσϕσ>=××=78.17985.02359.09.0∴∴∴∴水压试验可以通过。8-88-88-88-8一釜体内径为1m1m1m1m，釜高为0.70.70.70.7mmmmmmmm，材料为0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni11Ti，夹套内径1.2m1.2m1.2m1.2m，材料A3A3A3A3钢，釜抽高真空后，内釜通0.3Mpa0.3Mpa0.3Mpa0.3Mpa氮气，工作温度2752752752750000CCCC，夹套内最大压力为0.2Mpa0.2Mpa0.2Mpa0.2Mpa。焊缝系数都取0.850.850.850.85，腐蚀裕量为1mm1mm1mm1mm。确定釜体及夹套的厚度。1111）内压p=0.3p=0.3p=0.3p=0.3××××1111.1MPa.1MPa.1MPa.1MPa，[[[[σσσσ]]]]tttt=118MPa=118MPa=118MPa=118MPaφφφφ=0.85=0.85=0.85=0.85，CCCC1111=0.8mm=0.8mm=0.8mm=0.8mm，CCCC2222=1mm=1mm=1mm=1mm。mmtd65.213.01.185.0118210003.01.1=+×−××××=mmtn48.065.2=∆++=∴mmtmmtn4312)2min=<=+=∴∴∴∴刚度满足。解：1111、内釜厚度设计3333）外压设计MPapp3.02.01.0=−−=∆=外mmtDDLecr152172.6/1016101617.1/17.100=×==假设ttttnnnn=8mm=8mm=8mm=8mm，tttteeee=8-1.8=6.2mm=8-1.8=6.2mm=8-1.8=6.2mm=8-1.8=6.2mm()mmLmmLcr15217674325040150700=<=++−=计∴∴∴∴为短圆筒。[]MPapMPatDmLDEtpee3.065.02.6/1016101667432.61073.159.2/59.225002=∆>=×××××==∴∴∴∴∴外压设计厚度满足稳定，取内釜厚度为8mm8mm8mm8mm。2222、夹套厚度设计1111）内压p=0.2p=0.2p=0.2p=0.2××××1111.1MPa.1MPa.1MPa.1MPa，[[[[σσσσ]]]]tttt=90MPa=90MPa=90MPa=90MPaφφφφ=0.85=0.85=0.85=0.85，CCCC1111=0.8mm=0.8mm=0.8mm=0.8mm，CCCC2222=1mm=1mm=1mm=1mm。mmtd73.212.01.185.090212002.01.1=+×−××××=mmtn48.073.2=∆++=∴mmtmmtn4413)2min===+=∴∴∴∴刚度满足。3333、水压试验3333、水压试验1111）内筒试验[][]MPapptT48.011813733.025.125.1=××==σσmmte2.6=()()MPattDpeeiTT95.382.622.6100048.02=×+=+=σTsMPaσϕσ>=××=61.20985.02749.09.0∴∴∴∴内釜水压试验可以通过，再焊上夹套。2222）夹套试验[][]MPapptT35.09011322.025.125.1=××==σσ()()MPattDpeeiTT83.1032.222.2120038.02=×+=+=σTsMPaσϕσ>=××=78.17985.02359.09.0∴∴∴∴夹套水压试验可以通过。对内筒pppp为负压：[]MPapMPappT65.0375.03.025.125.1=<=×==∴∴∴∴内筒水压试验稳定。对夹套pppp为正压：取ppppTTTT=0.38MPa=0.38MPa=0.38MPa=0.38MPa结论：内釜ttttnnnn=8mm=8mm=8mm=8mm夹套ttttnnnn=4mm=4mm=4mm=4mm