“压力容器设计”习题答案
一、选择题：
1．我国钢制压力容器设计规范<
0.2MPa·m3的低压容器应定为几类容器？ （ C ）
（A）Ⅰ类； （B）Ⅱ类； （C）Ⅲ类； （D）其他。
3.一空气贮罐，操作压力为0.6Mpa，操作温度为常温，若设计厚度超过10毫米，则下列碳素钢材中不能够使用的钢种为： （ A ） （A）Q235AF（A3F）；（B）Q235A（A3）；（C）20R。
4．在弹性力学平面应力问题中，应力和应变分量分别为： （ C ） （A）бZ≠0、εZ＝0；（B）бZ≠0、εZ≠0 ；（C）бZ＝0、εZ≠0。 5．受均匀内压作用的球形容器，经向薄膜应力 （A）
<
（B）
>
（C）
和周向薄膜应力＝
的关系为 （ C ）
＝
＝pR/t 的关系为
＝pR/2t （D）和周向薄膜应力
6．受均匀内压作用的圆柱形容器，经向薄膜应力（ B ） （A）2
=2
＝pR/2t；（B）
=2
＝pR/t；（C）＝2=pR/t；（D）＝
＝pR/2t
和周向薄膜应力
的关系
7．均匀内压作用的椭圆形封头的顶点处，经向薄膜应力为 ( A )。
A、
＝
B、
<
C、
>
D、 > 1/2
8．由边缘力和弯矩产生的边缘应力，影响的范围为 （A）Rt； （B）2Rt； （C）2Rt； （D）Rt
9．受均布横向载荷作用的周边简支圆形薄平板，最大径向弯曲应力在： （ A ） （A） 中央； （B）周边；（ C）1
2半径处； D. 3/8半径处。
10．受均布横向载荷作用的周边固支圆形薄平板，板上最大应力为周边径向弯曲应力，当载荷一定时，降低最大应力的方法有： （ A ）
（A）. 增加厚度；（B）采用高强钢；（C）加固周边支撑；（D）增大圆板直径。 11．容器下封头采用圆平板，由于封头与筒体和裙座全部焊牢，其受力状态近似于固支，
工作时，板上最大应力和挠度变形为： （ C ） （A）最大应力为径向应力?r，位于封头中心，最大挠度变形位于封头周边； （B）最大应力为周向应力??，位于封头中心，最大挠度变形位于封头周边； （C）最大应力为径向应力?r，位于封头周边，最大挠度变形位于封头中心； （D）最大应力为周向应力??，位于封头周边，最大挠度变形位于封头中心； 12．工程上，当壳体的厚度与中面最小曲率半径R的比值 t/R,≤（ C ），则视为薄壳，
反之，视为厚壳。 A、1/5；
B、1/10；
C、1/20
D、1/30
13．受均匀内压作用的薄壁圆筒，其中部筒体上的周向薄膜应力为轴向薄膜应力的：（A）
（A）2倍；（B）1倍；（C）1.5倍；（D）1
2倍。
14．钢制椭圆形封头受超工作内压(静载荷时)，可能导致最终的失效形式为( C )。
A、韧性破坏 B、失稳破坏
C、韧性破坏或失稳破坏
15．液压试验的压力为设计压力的： （ D ） (A) 1.05倍； (B) 1.10倍； (C) 1.15倍； (D) 1.25倍 16．气压试验的压力为设计压力的： （ C ） (A) 1.05倍； (B) 1.10倍； (C) 1.15倍； (D) 1.25倍
17．受均匀内压的椭圆形封头，在赤道处周向薄膜应力出现压应力，a/b 为( A )。
A、>√2
B、≤√2
C、=√2
18．有一直径为D的圆柱形容器，两端分别采用球形封头和标准椭圆形，筒体与封头厚
度全部为t，当承受内压P时，容器上最大应力点在 （ C ）。
(A) 圆柱形筒体中部； (B) 椭圆形封头顶点； (C) 筒体与椭圆形封头连接处； (D) 筒体与球形封头连接处。 最大应力比与球形封头连接的圆筒大10%左右。
19．按照GB150设计一直径Di=1200mm,总高度H=42m的塔器，已知工作过程中塔器充满
密度?=1.32g/ml的介质，最高压力1.2MPa,最高工作温度150℃，试回答下列问题：若忽略风载荷与地震载荷，其设计压力P的合理取值为： （ B ）
（A）1.2MPa；（B）2.0MPa；（C） 2.5MPa；（D）3.0MPa。
20．若容器采用16MnR板材制造，已知16MnR板材的许用应力[?]=[?]t=170MPa，焊缝
系数为0.9, 进行水压水压，试验压力PT应为： （ C ）
（A）1.2MPa；（B）2.0MPa；（C）2.5MPa；（D）3.0MPa。
21．取介质的腐蚀裕量C=1.5mm，则容器的合理厚度（名义厚度）为： （ B ）
（A）6mm；（B）8mm；（C）10mm；（D）12mm。
22．承受内压的厚壁容器，当内壁温度高于外壁时，筒体壁上应力状况改善较大是（ A ）
A. 筒体内壁；B. 筒体外壁；C. 筒体中层；D. 筒体内壁和外壁。 23．液压试验时，容器内产生的最大薄膜应力应不超过（ C ）。 A. [σ]t； B.[σ]； C. 0.9σs； D. 0.8σs. 24．气压试验时，容器内产生的最大薄膜应力应不超过（ D ）。 A. [σ]t； B.[σ]； C. 0.9σs； D. 0.8σs.
25．对于碳素钢制容器，液压试验时液体温度不得低于 ( B )。
A、0oC
B、5oC
C、15 oC
D、20 oC
26．对于低合金钢制容器，液压试验时液体温度不得低于 ( C )。
A、0oC
B、5oC
C、15 oC
D、20 oC
27．受压容器进行耐压试验时，要求试验压力下容器中的最大薄膜应力为( A )。
A、≤0.9
y
B、≤0.8
y
C、≤
y
28．在制造压力容器时，应尽可能避免的焊缝结构是： （ B ） （A）对接焊； （B）搭接焊； （C）丁字焊； （D）角接焊
29．当在受均匀内压作用的竖直放置的薄壁圆筒上开孔时，孔周边的的最大应力出现在：（A）孔周边任一点； （B） 孔周边与水平线成45（C）孔周边与水平线成60
夹角处； （D）孔周边与水平线成90
夹角处；
夹角处； （ D ）
30．为了使跨中截面弯矩与与支座截面弯矩数值上相近，对卧式容器鞍座的位置宜取 ( A )。
A、A≤0.2L
B、A≤0.5R
C、A≥0.2L
D. A = L/3
31．对于支承在双鞍座上正压操作的卧式容器，器壁中出现最大轴向拉伸应力的工况是：（ B ）。 （A）装满物料而未升压；（B）装满物料同时升压；（C）未装物料而升压。 32．卧式容器筒体上的最大周向压缩应力发生在 （ D ） (A) 跨中截面最高处；（B）跨中截面最低处； (C) 支座截面最高处； (D) 支座截面最低处；
33．现需设计一个在常温下操作的夹套冷却容器，内筒为真空，无安全控制装置，夹套内为0.8MPa（表压）冷却水，则校核内筒稳定性时的设计压力应取 （ A ） （A）0.1MPa （B）0.8MPa （C）0.9MPa （D）1.0MPa
34．现设计一不锈钢制真空精馏塔，经稳定性校核发现其壁厚不够，合理的处理办法是：
（A） 减小直径（保持容器体积不变）；（B）增加壁厚；
（C）改用强度高的材料； (D)设置加强圈。 （ D ） 35．均匀内压作用的厚壁圆筒中，径向应力
A、均匀分布
B、线性分布
r
和周向应力沿壁厚的分布为( C )。
C、非线性分布
36．厚壁圆筒的内壁温度较外壁温度低，在外壁产生的周向温度应力为( B )。
A、拉伸应力
B、压缩应力
C、弯曲应力
37．高压容器由于操作压力高，因此为了增加泄漏阻力，平垫密封的垫片应选用 ( B )。
A、宽面
B、窄面
C、螺栓园内外都有的全平面
38．对于一按弹性准则设计的厚度一定的高压容器，为了提高其承压能力，在生产加工
过程中合理的做法是 （ D ） （A）减小直径; （B）采用高强钢; （C）减少开孔; （D）自增强处理。
39．内压与温差同时作用的厚壁圆筒的内壁周向应力∑бθ出现最大值的工况是：（ A ）
（A）外部加热；（B）内部加热；（C）内外均不加热。
40．按应力分类观点，仅受内压的圆筒与封头连接处的应力有 ( A )。
A、PL＋Q
B、PM＋Q
C、Q
41．按照GB150进行压力容器设计时，对于由于局部结构不连续引起的高应力，合理的处理办法是 （ C ） （A）不予考虑； （B）增加总体容器壁厚以降低应力； （C）进行详细的应力分析并分类，然后按应力性质分别加以限制； （D）不进行详细的应力分析，按照标准规定对结构加以改进。
二、填空题
1．对压力容器用钢的综合要求是足够的 强度 、 良好的 塑性 、 优良的 韧性 、以
及良好的 可焊性 。
2．我国压力容器设计规范名称是 GB150-1998钢制压力容器。
3．压力容器按压力大小分为四个等级。即_低压容器：0.1≤P＜1.6MPa_、_中压容器：1.6≤P＜10.0MPa_、_高压容器：10≤P＜100MPa__和_超高压容器：P≥100MPa__。 4．按设计压力大小，容器分为四个等级：
（1）低压容器：__0.1__≤ p ＜ _1.6 MPa__; （2）中压容器：__1.6__≤ p ＜ _10.0 MPa_; （3）高压容器：__10___≤ p ＜ _100 MPa__; （4）超高压容器：p ≥ _100 MPa_;
5．工程上，当壳体的厚度与中面最小曲率半径R的比值 t/R≤1/20 ，则视为薄壳，反
之，视为厚壳。
6．薄壁圆筒形壳体的周向应力为_轴向应力_的两倍，在筒体上开长园形人孔，则其短轴必须放在圆筒的_轴向_方向。
7．由边缘力和弯矩产生的边缘应力具有_局部性_和_自限性_两个基本特性。
8．当薄壁球形容器与薄壁圆筒形容器的压力和厚度相同时，球形容器中的应力只有圆筒形容器的周向应力的__一半__。
9．法兰密封常用的压紧面型式有：_突台面_、_凹凸面_、_榫槽面_、_梯形面_。 10．一次应力可以分为：一次总体薄膜应力、__一次弯曲应力__和_一次局部薄膜应力。 11．工程上把t / Rmin ≤__0.05__的壳体称为薄壳，反之为厚壳，而把t / D ≤_0.2__的称为园形薄板，否则为厚板。
12．华脱尔斯计算螺栓载荷时分为_预紧工况_和_操作工况_两种工况，而在校核法兰强度时其应力要同时满足[
]ft 和_(
Z+
r)/2
Z≤[
]ft、_
r≤[]ft_、_t≤[]ft_、_(Z+t)/2 ≤
≤[]ft _条件。
b / nb、_
y / ny_或、_
yt / n_、_yt
D / nD_或_
tC 13．承压容器材料的许用应力取
压力容器设计习题答案
