特种结构复习资料

特种结构复习资料（精选6篇）

特种结构复习资料 第1篇

特种结构

一、单项选择题

1、锚杆的水平间距取决于支护结构的荷载和每根锚杆所能承受的拉力，为了防止“群桩效应”，一般锚杆水平间距不得小于（）。A、1m B、2m C、3m D、4m

2、当坑底土层为无粘性的细颗粒土，如粉土或粉细砂，且坑内外存在较大水位差时，易出现（）。

A、滑移失稳 B、隆起破坏 C、管涌或流砂 D、倾覆破坏

3、贮液池池壁厚度主要决定于环向拉力作用下的抗裂要求，从构造要求出发，壁厚不宜小于（），对单面配筋的小水池不宜小于120mm。A、140mm B、160mm C、180mm D、200mm

4、池壁顶端通常只有自由、铰接和弹性固定三种边界条件，无顶盖或顶板搁置于池壁上时，属于（）边界。

A、自由 B、铰接 C、弹性固定 D、以上都不是

5、在烟气的高温作用下，混凝土和钢筋的强度及混凝土的弹性模量将。A、强度降低，弹性模量增加 B、强度增加、弹性模量降低 C、两种都降低 D、两者都增加

6、平底式水箱自上而下由（）组成。

A、锥壳顶盖、上环梁、圆柱形水箱、中环梁、平底板水箱和下环梁 B、锥壳顶盖、圆柱形水箱、上环梁、中环梁、平底板水箱和下环梁 C、上环梁、锥壳顶盖、圆柱形水箱、中环梁、平底板水箱和下环梁 D、上环梁、锥壳顶盖、中环梁、圆柱形水箱、下环梁和平底板水箱

7、倒锥壳式水箱在（）处直径最小，（）处直径最大。A、水位最小、水压力较大 B、水位最大、水压力较小 C、水位最小、水压力较小 D、水位最大、水压力较大

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8、计算筒仓的水平地震作用及自振周期时，取贮料总重的（），作为贮料的有效重力，其重心可取贮料总重的重心。

A、60％ B、70％ C、80％ D、90％

9、池壁承受的荷载有()。

A.池壁自重、池顶荷载引起的竖向压力和可能的端弯矩 B.池壁内外的水平方向的水压力和池壁外的土压力

C.池顶荷载引起的竖向压力、池壁内外的水平方向的水压力和池壁外的土压力 D.池壁自重、池顶荷载引起的竖向压力和可能的端弯矩、池壁内外的水平方向的水压力和池壁外的土压力

10、水池的结构设计要满足结构（）的要求。A．整体稳定性、抗渗性能、抗冻性和抗浸蚀性 B．强度、刚度、稳定性、抗渗性能 C．强度、刚度、稳定性、抗浸蚀 D．强度、刚度、稳定性、抗冻性

11、池壁顶端通常只有自由、铰接和弹性固定三种边界条件，无顶盖或顶板搁置于池壁上时，属于（）边界。

A.弹性固定 B.铰接 C.自由 D.以上都不是

12、计算筒仓的水平地震作用及自振周期时，取贮料总重的（），作为贮料的有效重力，其重心可取贮料总重的重心。

A.60％ B.70％ C.80％ D.90％

13、烟囱的破坏形式与地震裂度有一定关系7 度区大都在顶部()范围内。A、1—4m B、1—2m C、1/3 — 1/2 高度 D、1/4 — 1/2 高度

14、()是钢筋混土挡土墙的主要形式之一,它是一种轻型支挡结构物,它依靠墙身的重量及底板以上的填土的重量来维持其平衡。

A、重力式挡土墙 B、扶壁式挡土墙C、加筋土挡土墙 D、悬臂式挡土墙

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15、倾覆力矩主要来源于（）。

A.土压力的水平分力 B.土压力的垂直分 C.墙自重的水平分力 D.墙自重的垂直分力

16、锚杆水平间距不得小于()。A、3m B、2.5m C、2m D、4m

17、水泥土墙嵌固深度计算深度hd 是指（）

A、合力Σai 作用点至水泥土墙底的距离 B、基坑外侧水位深度 C、合力ΣEP 作用点至水泥土墙底距离 D、基坑内侧水位深度

18、设计水池时应考虑永久荷载和可变荷载,其中活荷载若为无专门使用要求可取荷载标准值为（）。

A、1.5KN/m2 B、2KN/m2 C、2.5KN/m2 D、3KN/m2

19、圆形贮液池顶、底板厚度一般不应小于（）。A、80mm B、100mm C、120mm D、150mm 20、当水箱容量V100m3可采用（）式水箱。A、平底式 B、英兹式 C、倒维壳式 D、任意

二、判断题

1、水塔基础的形式可根据水箱容量、水塔高度、塔身的类型、水平荷载的大小、地基的工程地质条件确定。常用的有刚性基础、钢筋混凝土圆板基础、钢筋混凝土圆环基础、薄壳基础、柱下独立基础和桩基。（）

2、筒仓按材料可分为钢筋混凝土筒仓、钢筒和砖砌筒仓。（）

3、筒仓按照平面形状分为圆形、矩形、多边形等。（）

4、我国《钢筋混凝土筒仓设计规范》（GBJ77－85）根据筒仓高度与平面尺寸的关系，可分为浅仓和深仓两类。（）

5、圆形群仓的仓壁连接方式有外圆相切和中心线相切两种。（）

6、筒仓在__毗邻的建筑物或构造物与筒仓之间和地基土的压缩性有明显差异处情况下宜设沉降缝。（）

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7、常见的烟囱一般有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和钢烟囱。（）

8、烟囱的形式有单管式和多管式。（）

9、倒锥壳式水箱在水位最小处直径最小，水压力较大处直径最大。（）

10、水塔基础的形式可根据水箱容量、水塔高度、塔身的类型、水平荷载的大小、地基的工程地质条件确定。常用的有刚性基础、钢筋混凝土圆板基础、钢筋混凝土圆环基础、薄壳基础、柱下独立基础和桩基。（）

11、筒仓按材料可分为钢筋混凝土筒仓、钢筒和砖砌筒仓。（）

12、筒仓按照平面形状分为圆形、矩形、多边形等。（）

13、我国《钢筋混凝土筒仓设计规范》（GBJ77－85）根据筒仓高度与平面尺寸的关系，可分为浅仓和深仓两类。（）

14、圆形群仓的仓壁连接方式有外圆相切和中心线相切两种。（）

15、筒仓在__毗邻的建筑物或构造物与筒仓之间和地基土的压缩性有明显差异处情况下宜设沉降缝。（）

15、常见的烟囱一般有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和钢烟囱。（）

17、烟囱的形式有单管式和多管式。（）

18、倒锥壳式水箱在水位最小处直径最小，水压力较大处直径最大。

三、填空题

1.重力式挡土墙的截面尺寸随墙的（）和（）而变化。2.常见的支护结构有（）、（）、（）、（）和水泥土深层搅拌挡土墙等型式。3.筒仓按材料分为（）、（）和（）。4.深基坑支护结构可分为（）和（）。5.土层锚杆应用于（）、（）、（）和（）等边坡工程中，施工方便，较为经济。

6.筒壁式塔身可以按（）的（）构件计算其内力。7.非重力式支护结构的稳定性破坏有（）、（）和（）几种形式.第 4 页（共 10 页）

8.深仓和浅仓的划分界限是：（）为深仓；（）为浅仓。

四、简答题

1.简述矩形贮液池池壁转角处水平钢筋布置的原则

2、加筋土挡土墙的优点有哪些？

3、在支护结构中使用锚杆有哪些优点？

4、简述加筋土挡土墙的工作原理

5、土压力的主要影响有哪些?

6、对于特别重要的悬臂式挡土墙,为减少挡土墙的温度裂缝宜采用哪些防裂措施?

四、计算题

已知一钢筋混凝土烟囱高100m,设防烈度为9 度,Ⅱ类场地,水平地震影响系数最大值αmax=0.32,烟囱底部截面已算得N=GK=19566.2KN。求:竖向地震作用

已知一钢筋混凝土挡土墙墙身自重为15KN/m，墙身长为0.55m，底板自重为11.56KN/m，底板长1.07m，地面均布活载及填土重为97.6KN/m，其长为1.45m，已知其倾覆力矩Mpk=49.38KN·m/m，试作该墙抗倾覆稳定验算。

特种结构复习题参考答案

一、单项选择题 2C 3 C 4 5 C 6 A 7 8 C 9D 10A 11 C 12 13 14D 15 16C 17A 18A 19 20A

二、判断题 V 2V 3 4V 5V 6X 7X 8 9V 11V 12 13 14 V 15 16 17 V 18 19 X

三、填空题

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1．截面形式、墙的高度

2．钢板桩、钢筋砼板桩、钻孔灌注桩、土钉墙 3．钢筋混凝土筒仓、钢筒仓、砖砌筒仓 4．非重力式支护结构、重力式支护结构

5、边坡加固、斜坡挡土、锚固挡墙、滑坡防治

6、底部嵌固于基础顶面、悬臂；

7、墙后土体整体滑移失稳、坑底隆起破坏、管涌或流砂；

8、H/D0＞1.5、H/D0＜1.5。

四、简答题

1.简述矩形贮液池池壁转角处水平钢筋布置的原则

答：总的原则是钢筋类型要少，避免过多的交叉重叠，并保证钢筋的锚固长度。特别要注意转角处的内侧钢筋，如果它必须承担池内水压力引起的边缘负弯矩，则其伸入支承边内的锚固长度不应小于la。

2、加筋土挡土墙的优点有哪些？ 1)墙可做得很高；

2)对地基土的承载力的要求低，适合在软弱土地基上建造； 3)由于施工简便，可保证质量，施工速度快，造价低，占地少，外形美观，因而获得较广泛的应用。3在支护结构中使用锚杆有哪些优点？

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1)进行锚杆施工的作业空间不大，适用用各种地形和场地； 2)由锚杆代替内支撑，可降低造价，改善施工条件；

3)锚杆的设计拉力可通过抗拉试验确定，因此可保证足够的安全度； 可对锚杆施加预应力控制支护结构的侧向外移。

4、简述加筋土挡土墙的工作原理。

加筋土挡土墙是由墙面板、拉筋和填料三部分组成，其工作原理是依靠填料和拉筋之间的摩擦力，来平衡墙面所承受的墙后土压力，以拉筋、填料的复合结构抵抗填料所产生的土压力以保证挡土墙的稳定。

5、土压力的主要影响有哪些

（1）可能使墙体绕墙趾转动而发生倾覆

（2）可能使墙体沿墙底部与地基的接触面发生滑移

（3）使竖向荷载的合力中心向墙趾方向移动，导致辞最大地基反力加大而使地基承载力不能满足要求

（4）使墙踵处的墙身压应力减少，当墙较高时，甚至可能出现拉应力。当拉应力超过砌体的抗拉强度时可能会使墙体发生拉裂破坏。

6、对于特别重要的悬臂式挡土墙,为减少挡土墙的温度裂缝宜采用哪些防裂措施。

(1)适当减少挡土墙分段长度。

(2)在可能产生温度裂缝的部位增设插筋或构造补强钢筋。

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(3)结合工程具体情况采用控制和降低混凝土浇筑温度的工程措施，并加强混凝土养护。

（4）严寒、寒冷地区的挡土墙在冬季运用期均应用适当的保温防冻措施。

五、计算题

已知一钢筋混凝土烟囱高100m,设防烈度为9 度,Ⅱ类场地,水平地震影响系数最大值

αmax=0.32,烟囱底部截面已算得N=GK=19566.2KN。求:竖向地震作用 解:1)FEVK=αVmax•Geg =0.65 α max×0.75GK=0.65×0.32×0.75×19566.2 =3052.3KN 2)FEVK 按直线分至每个质体上,分布图呈三角形,设最下 一质体竖向地震作用为FV,10 则FEVK=1/2×H×FV,10 FV,10=2FEVK/H 3)顶部H/3 处1m 高筒体上竖向地震作用为 FV,H/3=0.3FV,10 即

FV,H/3=0.3FV,10=0.3×2×3052.3/100=18.3KN 竖向地震作用对Mdf 的影响为,当其向上时,折算自重P

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减去18.3KN,而其向下时,折算自重P 增大18.3KN。

已知一钢筋混凝土挡土墙墙身自重为15KN/m，墙身长为0.55m，底板自重为11.56KN/m，底板长1.07m，地面均布活载及填土重为97.6KN/m，其长为1.45m，已知其倾覆力矩Mpk=49.38KN·m/m，试作该墙抗倾覆稳定验算。

解：抗倾覆力矩为..MZK=G1KX1+G2KX2+ G3KX3

=15×0.55+11.56×1.07+97.6×1.45 =162.14 KN•m/m 倾覆力矩为 MPK=49.38 KN•m/m K1= MZK/MPK=162.14/49.38=3.28>1.6 满足条件

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（共

特种结构复习资料 第2篇

一，填空题

1，条例所称特种设备是指涉及--------，---------的锅炉，压力容器，压力管道，电梯，起重机械，客运索道，大型游乐设施各场内专用机动车辆。

2，特种设备生产，使用单位应当建立健全特种设备安全，节能-------和岗位安全，节能

--------

3，特种设备使用单位应当建立特种设备-------档案

4，特种设备的-------应当对特种设备使用状况进行经常性检查，发现问题的应当立即处

特种结构复习资料 第3篇

特种化工泵是我国装备制造业中十分重要的发展方向, 其被广泛应用于冶炼、化工和石油开采等行业。与常规的通用泵所不同的是, 特种化工泵往往被用于工况和介质条件特别严苛的场合, 例如高温、高压和特殊介质输送等, 其设计参数、产品可靠性和性能要求也随之提高。因此, 以往国内的特种化工泵产品主要采用进口设备, 为了加快特种化工泵产品的国产化进程, 相关的技术研究已成为我国装备领域的重要课题[1]。

支承件是影响泵运行可靠性的重要部件, 尤其在输送高温介质时, 常规设计的支承件结构容易出现变形和裂缝, 同时导致叶轮和壳体之间产生摩擦, 从而出现卡死等现象。本文针对高温特种化工泵机组的支承件进行合理的静力学分析, 获得支承件的应力和变形情况, 可为结构优化提供参考[2]。

1 支承件结构分析建模

1.1 支承件三维建模

该高温特种化工泵机组采用中心支承件形式, 泵体部件固定安装在支承件上, 支承件和底座之间固定联接, 并通过灌浆和地脚螺栓固定在基础之上, 支承件呈板壳型式设计, 具体结构如图1所示。

根据特种化工泵机组的支承结构特征, 该模型不仅包括支承件, 还应考虑到轴承箱支架部分。

1.2 有限元模型

特种化工泵机组由泵体、转子部件、泵盖、轴承箱、支承件和电机等部件组成, 支承件主要承担泵体、转子部件、泵盖和轴承箱等部件及其相应的载荷。因此, 在保证分析结果的基础上, 本文采取了以下建模方法:以实体建模方法对支承体和轴承箱支架进行建模, 泵体、转子部件、泵盖和轴承箱等按照集中质量单元处理, 质量单元与支承件、轴承箱支架之间刚性联接。由于联轴器端的质量和作用力均较小, 可予以忽略, 故模型中不考虑电机的影响[3]。

该有限元模型符合特种化工泵机组的结构和载荷分布情况, 根据以往分析经验, 该模型能够准确地反映支承件部件的应力及变形情况。

2 载荷及边界设置

2.1 设计载荷

根据特种化工泵机组的运行工况和设计规格书要求, 其承受的设计载荷包括自重、内压和管口载荷。载荷具体数值均包络了机组运行参数的最大值, 以充分保证机组设计的可靠性。该泵机组的设计压力为5.0 MPa, 泵进出口的管口载荷如表1所示[4]。

注:剪切力和弯矩各包括两个方向的数值

2.2 边界条件设置

根据泵的安装情况, 在上述有限元模型中的底板螺孔处施加固定约束, 泵机组质量单元坐标与其重心位置重合, 并与支承件和轴承箱支架之间采用固定单元进行刚性联接[5]。

支承体及底板均采用优质合金钢材料, 按照材料理化实验结果, 测得该材料特性参数分别为:密度7.8 g/cm3, 泊松比0.3, 弹性模量200 GPa, 屈服强度242 MPa, 抗拉强度400 MPa。

3 结果分析

3.1 应力分布情况

按照上述模型及设置进行分析, 获得设计载荷下的支承件应力分布如图2所示。

图2为按照第三强度理论得到的泵支承件应力分布图, 由图可知, 在设计载荷下的支承件最大应力值为91.6 MPa, 该数值远小于支承件材料的屈服强度值。

3.2 变形分布情况

支承件在不同方向上的变形分布情况如图3、图4、图5所示。

由图3~图5可知, 该支承件在水平轴向上的最大变形为0.06 mm, 水平侧向最大变形为0.09 mm, 竖直方向最大变形为0.05 mm, 其在设计载荷下的整体变形量非常小, 完全满足该泵机组的设计要求。

4 结论

根据上述分析结果可知, 该支承件的结构强度能够满足泵机组的设计要求, 其最大应力值出现在泵体支承件的底角局部区域, 支承件其他各处的应力值均较小, 其材料屈服强度与最大应力之比约为2.6, 符合设计要求。在结构变形方面, 该支承件最大单向变形值不超过0.9 mm, 其中与泵体直接接触部分的变形量不超过1 mm, 显示出该结构良好的刚度值, 完全可满足该特种化工泵机组的设计要求。

该支承件结构能够满足该高温特种化工泵机组的运行和外部载荷要求, 上述分析结果也验证了其结构设计的可靠性。与此同时, 从结构优化的角度出发, 虽然该支承件总体结构设计参数符合设计要求, 但还存在部分应力集中的问题, 应该对部分应力集中的局部结构进行一定优化, 减少由于结构导致的应力集中现象。

摘要：介绍了高温特种化工泵机组的支承件结构型式, 建立了高温特种化工泵机组支承件的结构模型, 利用有限元分析软件ANSYS Workbench对支承件进行了静力学分析, 获得其在运行工况下的应力及变形情况, 为支承件结构的进一步优化提供参考。

关键词：化工泵,支承件,有限元,强度

参考文献

[1]贾秀敏.超稠油油田中特种泵应用技术分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2013 (14) :141-142.

[2]罗燕.特种泵采油技术的研究[J].石油矿场机械, 2004 (33) :8-10.

[3]欧鸣雄, 王岩.立式循环泵结构动刚度对转子振动特性的影响[J].核动力工程, 2013, 34 (6) :36-40.

[4]赵文涛.航空发动机机匣支承动刚度有限元计算及验证[J].航空计算技术, 2011, 41 (5) :34-38.

对炼钢建筑特种结构的研究 第4篇

关键词：特种钢结构；大板梁；锅炉搭架烟囱；特种构筑

中图分类号：TU351 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）12-0016-02

特种结构并非有一个特定的统一的定义，在工程实际应用中对特种结构有多种多样的要求，在普通的工业和民用建筑工程的像道路交通建设、码头、水利电站的建筑都是普通的工程，除了这些以外的在土木工程中应用广泛的建筑会用到特种结构，某些工程对结构的要求功能比较多，它的结构形式也比较复杂，特种钢结构应用的就比较多。

1 特种结构介绍

高耸结构包括高烟囱、水塔、冷却水塔和电视塔等高建筑。高烟囱是钢筋混凝土结构，一般的烟囱是用滑模施工，但是特种的烟囱结构应用双滑工艺就是将内外筒同时施工，在滑升时同时将不同的混凝土浇灌，一次完成浇灌，大大减少了工艺程序，减少了劳动力，同时加快了施工速度。我国最初的水塔是倒锥壳水塔，后来随着发展又推出了实用、美观、施工方便的水塔。它主要的特点是滑模施工，具有较好的经济效益，节约了工程费用。冷却水塔过去用的人工倒模施工，传统的冷却水塔施工耗时耗力，应用效果不是很理想，有一种直式提升架滑升法，基本满足构筑物的施工要求，提升架可以变换角度完成成型过程。另外一种是电视塔的特种结构，我国从50年代就开始了电视事业，陆陆续续的建造了电视塔，但是混泥土建造的塔要比钢结构建造的塔无论是在高度上、技术上还是经济上好。

2 其他特种钢结构的研究

除了上面的特种钢结构的研究，还有两种典型的钢特种结构，风电塔的研究和火电厂钢烟道结构的研究。如今风力发电应用广泛，塔架是否能够承受压力也是考虑的重要问题，它的设计必须能够承受风力发电系统产生的振动，所以还要进行计算了解不同边界下结构的固有频率。钢烟道广泛用于大型的燃煤电厂，因为岩道防腐困难，所以外加强钢烟道应用的更广范。烟道里会产生涡流，自然会产生不同频率的振动，振动的时候会使保温层脱落，振的道体破裂等现象，为了防止这些就要在设计时考虑强度和刚度的要求。

3 特种结构的应用

特种结构在生活中的运用是特别广泛的。在生活中处处离不开特殊的钢结构。例如我国的奥运会主场鸟巢，就是钢架结构，还有中央演播大楼，外国设计师所设计的特殊钢架结构。在最普通的生活中，可以看到钢结构，有的商场便是钢架结构。

然而在工业生产当中，一般的钢架结构是不足以满足要求的。工业生产的场所是比较特殊的，一是特殊在使用方面，在一个是特殊在环境的方面，所以工业生产中使用的钢结构也该也要有特殊之处。

下面说说在我们炼钢厂所使用的钢架结构的一些特殊性。

炼钢厂，顾名思义就是冶炼钢铁的工厂。这样一来，我们所生产的产品就是相对质量较大的，材质较硬的钢铁。所以这样一来，对存放这些钢铁的场所和厂房有了一定的要求，再有就是对起吊这些的设备有了更高的要求。主要的要求有一下几点：

（1）要有较大的硬度，将钢铁起吊运输的过程中，因为要运动，所以钢铁会有更强的下坠作用。因此对设备的硬度有了更高的要求，但是一为的加厚设备的厚度来提高强度是不可取的。众所周知，在增加厚度的同时，设备本身的重量也会增加，导致自重变大，负荷也会变大。这样一来就会导致钢架会不牢固，导致设备的倒塌等危险事故。因此应该对设备进行特殊化处理，在不增加厚度的情况下增大设备的强度和硬度。如果科技能达到的话，减轻设备的重量是更好的选择。其中最重要的事不能过于的薄，过于的薄就会导致断裂。在保证强度和硬度的情况下，也要有一定的柔韧性，当所用的钢结构缺少柔韧性时，会导致断裂的情况发生，也会使钢架设备出现倒塌或者其他的因断裂产生的事故。

（2）存放刚才的库房和架台也要有特殊的结构。炼钢厂存放钢铁的库房应该满足设备在库房里的空间，因此库房的设计是比较高的，这样一来，也对建筑所用的钢架提出了新的要求。对建造较高的钢架来说，一定要有稳定性，和坚固性，再有就是耐久性和抗腐蚀性。稳定性和坚固性不用多说，是为了保证房屋的安全和稳定。那么耐久性和抗腐蚀性是为了什么？库房不能用一段时间就更换，所以耐久性是必须的，还得抗腐蚀，减少腐蚀才会更耐久。存放钢铁的平台自然不用多说，要的就是硬度，可以多层来存放钢材。

还有一点就是炼钢厂内的环境对建筑钢架的影响。对钢架结构有一下的要求：

（1）因为是炼钢厂，所以内部的环境比较高，有的地方或者设备的温度更高，达到几百甚至上千摄氏度。钢结构在达到一定的温度后，会突然失去原有的强度，硬度和柔韧度，并且会瞬间垮塌。因此在炼钢厂力的钢结构建筑来说，特别是在特殊位置的钢结构来说，应该更经得起温度的考验。所以在建筑中，钢架的结构和特性都需要有特殊的改变。结构上，减少钢架在温度较高的位置的设立，再有将钢架与耐高温耐火并且可以隔火隔热的材料结合在一起使用。

（2）炼钢厂在炼钢的时候会将钢水成型，然后进行冷却。当然，冷却用到的是水冷却法，因此在冷却的过程中会产生大量的水蒸气，所以在炼钢厂的一些车间，环境是高温高湿度的。正是因为这两点因素，所以对建筑的钢架结构的耐腐蚀性和耐久性提出了要求。钢架在高温大湿度的情况下腐蚀的速度会加快，因此钢架应该有一定的保护措施来抵抗这些腐蚀。

4 结语

特种钢结构一半适用于重要的工业，以上谈到的是我国特张结构的应用，特种结构施工也有难度，对操作重点、劳动组织统还不是很成熟，所以要不断的完善，不仅要研究特种结构还要在施工技术上有更大的提升。虽然我国在特种结构研究上已经有了很大的突破，但还是要不断的研究为特种结构的发展做出更大的贡献。

参考文献

[1] 王登峰，方滨，任刚，戴海金，王元清，石永久.电除尘器钢结构的承载性能分析及优化设计研究进展[J].钢结构，2010，（8）：162-174.

[2] 施刚，刘钊，班慧勇，张勇，石永久，王元清.高强度角钢轴心受压构件稳定设计方法研究[J].工业建筑，2009，39（6）：18-21.

特种加工复习 第5篇

一 必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙，这一间隙随加工条件而定，通常约为0.02～0.1mm。

二火花放电必须是瞬间的脉冲性放电，放电间隙加上电压后，延续一段时间，需停歇一段时间，延续时间一般为1～1000微妙，停歇时间一般需20～100微妙。

三火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，例如煤油、皂化液或等离子水等。

2、结合图2-2说明电火花加工机床的工作原理？

工件1与工具4分别与脉冲电源2的两输出端相连，自动进给调节装置3使工具和工件间保持一很小的放电间隙，当脉冲电压加到两极之间时，便在当时条件下工具端面和工件加工表面间某一相对间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质，在该局部产生火花放电，瞬时高温时工具和工件表面都蚀除掉一小部分金属，各自形成一个小凹坑。

3、指出电火花加工的特点？ 优点：

适合于任何难切削导电材料的加工 可以加工特殊及复杂形状的表面和零件 局限性

主要用于加工金属等导电材料 一般加工速度较慢 存在电极损耗

4、指出电火花加工工艺方法分类？ 电火花穿孔成形加工 电火花线切割加工

电火花内孔、外圆和成型磨削 电火花同步共轭回转加工 电火花高速小孔加工 电火花表面强化、刻字

5、结合图2-4说明电火花加工机理？

极间介质的电力、击穿，形成放电通道，介质热分解、点击材料融化、气化热膨胀，点击材料的抛出，极简介质的消电离

6、什么是极性效应，产生极性效应的原因，影响极性效应的因素？ 单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。

在火花放电过程中，正、负电极表面分别受到负电子和正离子的轰击和瞬间热源的作用，在两极表面所分配到的能量不一样，因而熔化、气化抛出的电蚀量也不一样。

除了脉宽、脉间的影响外，还有脉冲峰值电流，放电电压，工作液以及电极对的材料等都会影响到极性效应。

7、什么是正极性加工？什么是负极性加工？什么时候采用正极性加工？什么时候采用负极性加工？要在加工过程中利用极性效应，应采用什么样的脉冲电源？ 工件接脉冲电源的正极时，称“正极性加工”，工件接脉冲电源的负极时，称“负极性加工”。在段脉冲加工时，电子的轰击作用大于离子的轰击作用，正极的蚀除速度大于负极的蚀除速度，这是工件应接正极。当采用长脉冲加工时，工件应接负极。应使用单向脉冲直流电源

8、电参数主要是指哪几个？指出电参数对电蚀量的影响？

电压脉冲宽度，电流脉冲宽度，脉冲间隔，脉冲频率，峰值电流，峰值电压，极性

提高脉冲频率，增加单个脉冲能量，或者增加平均放电电流和脉冲宽度，减小脉间提高系数可提高电蚀量。

9、简述金属材料的热学常数对电蚀量的影响？

当脉冲放电能量相同时，金属的熔点、沸点、比热容、熔化热、气化热越高，电蚀量将越少，越难加工，另一方面，热导率越大的金属，由于较多地把瞬时产生的热量传导散失到其他部位，因而降低了本身的蚀除量。

10、电加工工作过程中工作液的作用？

形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态 对放电通道产生压缩作用 帮助电蚀产物的抛出和排除 对工具工件产生冷却作用

11、影响加工稳定性的因素？应采用那些措施提高加工稳定性？（1）加工过程的稳定性：

加工过程不稳定，会影响正常的放电加工，降低有效的脉冲利用率

对稳定性影响最大的是电火花加工的自动进给和调节系统，以及正确加工参数的选择和调节。A、随着加工深度及加工面积的增加、加工复杂程度的增大。B、加工面积较小，而采用的加工电流较大。（以上因素都不利于电蚀产物的排出，影响加工稳定性，降低加工速度，严重时将造成结碳拉弧，使加工难以进行）措施：采用强迫冲油

工作电极定时抬刀 C、电极材料

措施：用铜加工钢（2）其它影响因素：

脉冲电源的波形及其前后沿陡度：

影响能量的集中、分散程度。

电蚀产物抛出的速度：

过快会冲击另一个电极。

过慢会粘在另一个电极上。

碳黑膜的形成

12、什么是加工速度？如何提高加工速度以及应注意的事项？采用哪个指标度量工具电极损耗？如何降低工具电极损耗（指出具体措施）？

加工速度：单位时间内工件的蚀除量（也称生产率）

Vw=V / t

或

Vm=m / t

Vw—体积加工速度（mm3 /min）

Vm—质量加工速度（g /min）

V—被加工掉的体积（mm3）

m--被加工掉的质量(g)

t—加工时间（min）

1）提高脉冲频率（f）

缩小脉冲间歇时间，可以提高脉冲频率，但脉冲间歇时间不能过短 2）增加单个脉冲的能量 途径：增大电流

增大脉宽（放电时间）

说明：增加单个脉冲的能量，可以提高加工速度，但会降低零件加工精度和使表面粗糙度变坏。3）提高工艺系数K及有效脉冲利用率

途径：合理选择电极材料、参数、工作液，改善工作液的循环过滤方式

生产实际中用工具相对损耗或称损耗比θ作为工具电极耐损耗的指标，即：

θ=VE / VW×100% 损耗速度VE 的单位也为mm3 /min 或g /min 相应的损耗比θ也为体积相对损耗或质量相对损耗

要降低工具电极损耗必须充分利用极性效应、吸附效应、传热效应等，这些效应又相互影响，综合作用，具体如下： １、正确选择极性和脉宽：

一般，短脉宽精加工时采用正极性加工，长脉宽粗加工时采用负极性加工。２、利用吸附效应： 什么是吸附效应？

煤油－－热分解－－大量碳微粒－－碳和金属结合（胶团）－－胶团外层脱落（带负电荷的碳胶粒）－－吸附在正极

当正极表面温度在４00度左右，并能维持一段时间时，就能形成一定强度和厚度的化学吸附膜（碳黑膜）。由于碳的熔点、气化点很高，所以，碳黑膜可对电极起到保护和补偿作用，从而实现低损耗加工。结论：

碳黑膜只能在正极表面形成，若利用吸附效应的补偿作用来实现电极的低损耗，就必须采用负极性加工

13、影响加工精度的主要因素有哪几个？如何提高加工精度（是指措施）？ 影响加工精度的主要因素有：

放电间隙的大小及其一致性

相应措施：缩小放电间隙

（由公式知：采用较小的加工归准）

精加工的放电间隙（单面）一般只有 0.01mm,而粗加工时则可达0.5mm以上。

工具电极损耗及其稳定性

对策：

穿孔加工时：让电极贯穿型孔来补偿电极的损耗。

型腔加工时：采用更换电极的方法

“二次放电”

14、电火花加工的表面质量主要包括那几部分？指出表面粗糙度与脉冲能量的关系？电火花加工的表面粗糙度与加工速度的关系如何？影响表面粗糙度的因素？

电火花加工的表面质量包括：表面粗糙度、表面变质层、表面力学性能。单个脉冲能量

实验得： Rmax=KR*te0.3*ie0.4 Rmax 实测的表面粗糙度 KR 常数

te 脉冲放电时间 ie 峰值电流

加工速度愈大，表面粗糙度愈差。（数据书）

对策：采用平动或摇动(工作台按一定轨迹做微量移动)加工工艺可大为 改善。（慢）提示：一般电火花加工到Ra2.5~0.63之后采用其它研磨方法改善其表面粗糙度比较经济

影响表面粗糙度的因素有1单个脉冲能量、2加工速度、3工件材料对加工表面粗糙度、4工具电极的表面粗糙度。

15、电火花加工过程中材料的表面层由哪两部分组成？并指出它们的特点？ 大致可分为：

1）熔化凝固层

位于工件表面最上层，它被放电时瞬时高温熔化而又滞留下来，受工作液快速冷却而凝固。对于碳钢来说，熔化层在金相照片上呈白色，谷又称之为白层。它与基体完全不同，是一种树枝状的淬火铸造组织，与内层的结合也不牢固。

熔化层的厚度随脉冲能量的增大而增厚，一般不超过0.1mm

2)热影响层

它位于熔化层和基体之间.热影响层的金属材料并没有变化,只是受到高温的影响,使材料的金相组织发生了变化,它与基体材料之间没有明显的界限。

对淬火钢：热影响层包括再淬火区、高温回火区和低温回火区。对未淬火钢：热影响层主要为淬火区

因此，淬火钢的热影响层厚度比未淬火钢大。

16、简述电火花加工后材料表面的力学性能？（1）显微硬度及耐磨性

一般来说，电火花加工表面最外层的硬度比较高，耐磨性好。但对于滚动摩擦，由于是交变载荷，尤其是干摩擦，则因其熔化凝固层和基体结合不牢，容易剥落而磨损。因此，有些要求高的模具需把电火花加工后的表面变质层事先磨掉。（2）残余应力

电火花加工表面存在残余应力，大部分表现为拉应力。影响残余应力的大小及其分布的因素：

材料在加工前的热处理状态

脉冲能量

结论；对表面层要求高的零件，应尽量避免使用较大的加工规准。（3）耐疲劳性

电火花加工的耐疲劳性比机械加工表面低许多倍 因为表面有残余拉应力，和显微裂纹。对策：可采取回火、喷丸处理等。

使用很小的电规准加工。（即电火花精微加工）

17、对脉冲电源的总的要求？具体要求？脉冲电源的种类及各自的特点？ 总的要求：有较高的加工速度

工具电极损耗低

加工过程稳定性好

工艺范围广 具体要求：

1）所产生的脉冲应是单向的，没有负半波，或负半波很小，最大限度的利用极性效应。

2）脉冲电压的前后沿应该较陡，一般采用矩形波脉冲电源。使加工过程稳定，放电宽度和能量比较稳定。3)电参数能在较宽的范围内调节

4）工作可靠、成本低、维修方便、寿命长、体积小、节省能源等。RC线路脉冲电源（驰张式脉冲电源）RC线路脉冲电源的最大优点：

1）结构简单，工作可靠、成本低。

2）在小功率时可获得很窄的脉宽和很小的单个脉冲能量，可用于光整加工和精微加工。RC线路脉冲电源的缺点：

1）电能利用率低。最大不超过36%。2）生产效率低。由图2-12知，脉间大。

3）工艺参数不稳定。受放电间隙及介质的影响。(电源本身不能独立产生脉冲,放电间隙与直流电源直接连通,随时都有放电的可能,并容易转为电弧放电)晶体管式脉冲电源

晶体管式脉冲电源是利用功率晶体管作为开关元件而获得单向脉冲的。

它具有脉冲频率高，脉冲参数容易调节、脉冲波形好、易实现多回路加工和自适应控制等自动化要求的优点。在中小型脉冲电源中，都采用晶体管式脉冲电源 高低压复合脉冲电源 多回路脉冲电源

所谓多回路脉冲电源是在加工电源的功率级并联分割出相互隔离绝缘的多个输出端，可以同时供给多个回路的放电加工。

可提高生产效率，在大面积、多工具、多孔加工时很有必要。等脉冲电源

所谓等脉冲电源是指每个脉冲在击穿介质后所释放的单个脉冲能量相等。

对于矩形波脉冲电流来说，每次放电过程的电流幅值相等，就意味着每个脉冲放电电流持续时间相等。放电凹坑大小均匀。节能型脉冲电源

自选加工规准和智能化、自适应控制电源

18、结合图2-21说明自动进给调节系统的作用？ 自动进给调节系统的作用：

维持一定的平均放电间隙，保证电火花加工的正常稳定进行，以获得好的加工效果。自动进给调节系统的作用： 维持一定的平均放电间隙，保证电火花加工的正常稳定进行，以获得好的加工效果。

19、自动进给调节系统的基本组成？指出各部分的作用？

1调节对象：为工具和工件之间的放电间隙，应控制放电间隙在0.1~0.01mm之间。

2测量环节：直接测量电极间隙及其变化是很困难的，都是采用测量与放电间隙成比例关系的电参数来间接反映放电间隙的大小。

3比较环节：把从测量环节得来的信号（如间隙平均电压信号）和“给定值”的信号（如预制的伺服参考电压）进行比较，再按此差值来控制加工过程（工具是进给还是回退）。大多数比较环节包含或合并在测量环节中。

4放大驱动器：由测量环节获得的信号，一般都很小，难于驱动执行元件，必须要有一个放大环节，通常称它为放大器。

5执行环节： 执行环节也称执行机构，常采用不同类型的伺服电动机，它能根据控制信号的大小及时地调节工具电极的进给速度，以保持合适的放电间隙。

20、指出电火花穿孔加工机床的主要组成部分？并指出主机主要由哪几部分组成？ 电火花穿孔成形加工机床主要由以下几部分：

主机（包含自动进给调节系统的执行机构）

自动进给调节系统

工作液净化及循环系统

主机主要包括：床身、立柱、工作台、主轴头及工作液槽等几部分。

21、在冲模的电火花加工中，指出直接用凸模加工凹模的各方面注意事项？

电极材料选择：电极材料的选择应注意凸凹模不要选用用一种钢材型号。点击的设计：工具电极的尺寸精度和表面粗糙度要比凹模高一级一般精度不低于IT7，表面粗糙度小于Ra1.25，且直线度、平面度和平行度在100mm的长度上不大于0.01mm。

工具电极应有足够的长度

工具电极的截面轮廓尺寸除了要考虑配合间隙外，还要比预定加工的型孔尺寸均匀的缩小一个加工时的火花放电间隙

电极的制造：线切割的方法

22、指出型腔模电火花加工常用的工艺方法？及各种方法的特点？

单电极平动法：只需要一个电极，一次装夹定位，便可达到±0.05mm的加工精度，方便派出电蚀产物。缺点是难以获得高精度的型腔模，特别是难以加工出清棱清角的型腔。

多电极更换法：一般用两个电极进行粗精加工，另外更换电机是要求定位装夹精度高。

分解电极法：优点是可以根据主副型腔不同的加工条件选择不同的加工规准，缺点是更换电机时主型腔和副型腔电极之间要求有精确的定位。

23、电火花表面强化的原理及电火花表面层的特点？

在工具电极和工件之间接上RC电源，由于振动器L的作用，使电极与工件之间的放电间隙开路，短路频繁变化，工具电极与攻击案件在空气中不断产生火花放电，从而实现对金属表面的强化。1）当采用硬质合金做电极材料时，硬度可达1100~1400HV或更高。2）当使用铬锰，钨铬钴合金，其耐磨性比原表层提高2~5倍。

3）当用石墨做电极材料强化45钢，用食盐水做腐蚀性实验时，耐腐蚀性提高90%。4）耐热性大大提高，提高了工件使用寿命。5）疲劳强度提高2倍左右。

6）硬化层厚度约为0.01~0.3mm。

24、纯铜电极和石墨电极的特点？ 纯铜的特点：

1）不容易产生电弧，在较困难的情况下也能稳定加工。2）精加工比石墨电极损耗小

3）采用精微加工能达到优于Ra1.25的表面粗糙度 4）材料可重复利用

5）机械加工性能不如石墨好 石墨电极的特点：

1）机械加工成型容易，容易修正． 2）在宽脉冲大电流情况下具有更小的电极损耗

3）容易产生电弧烧伤（加工时应配合有短路快速切断装置）4）精加工时电极损耗大，表面粗糙度只能达到Ra2.5，25、穿孔和型腔加工的主要工艺指标？ 表面粗糙度 精度 生产率 电极损耗率

26、对加工过程起重大影响的主要因素有那些？ 电极工具 工件材料 冲抽油 抬刀

平动等情况

27、型腔加工中电归准的选择、电归准转换的原则？单电极平动发加工平动量分配的一般原则？ 电规准选择及转换：冲模加工中，常选用粗、中、精三种规准，每种规准有可分几档。粗规准：产率高，工具电极损耗小

中规准：用于过渡性加工，减少精加工时的加工余量，提高加工速度

精规准：最终保证模具所要求的配合间隙，表面粗糙度，刃口斜度等质量指标。故因采用小的电流，高的频率，短的脉冲宽度

单电极平动发加工平动量分配的一般原则：是采用一个电极完成型腔的粗中精加工的，首先采用低损耗，高生产率的粗加工进行加工，然后利用平动点各做平面小圆运动，按粗中精的顺序逐级改变电规准。

28、小孔、小深孔加工的特点及注意事项？

特点：加工面积小，深度大，直径一般为φ0.05－ φ2mm，深径比达20以上；盲孔加工，排屑困难。工具电极截面积小，易变形，不易散热电极损耗大。措施：采用双孔管状电极（后图），电极作轴向进给运动，管电极中通入高压工作液，并设工具电极导向装置，可得到较快的加工速度。电极材料可选铜钨合金丝、钨丝、钼丝、铜丝等。

29、请列举除电火花穿孔成形加工及电火花线切割加工外的其它电火花加工方法？ 电火花磨削

电火花共轭回转加工 电火花展成铣削加工

（微机控制的五坐标数控电火花机床）金属电火花表面强化 电火花刻字

30、加工型腔模时，电极的设计应考虑哪些方面的因素？（1）电极材料的选择

（2）电极的设计与所加工模具的大小、形状、复杂程度有关；与电极材料、电加工参数、深度、余量及间隙有关；当采用平动法加工时还应考虑所选用的平动量电极的尺寸包括：水平尺寸、高度尺寸（3）排气孔和冲油孔设计

1、指出高速走丝线切割机床与低速走丝线切割机床的不同(至少8方面)？

快走丝为往复运动 慢走丝为单向运动

快走私速度为8～10m/s 慢走丝速度为0.2m/s

快走丝精度 0.01～0.02mm 慢走丝精度 0.002～0.005mm

快走丝主要用导轮偏移式丝架 慢走丝主要用双坐标联动

快走丝峰值电流一般在100~500A 慢走丝平均电流1~5A

快走丝电源脉宽较窄（2~60μm）慢走丝脉宽极短（0.1~1μm）

快走丝用钼丝 慢走丝用镀锌黄铜丝

快走丝工作液 专用乳化液 慢走丝工作液 离子水 或 绝缘性能较高的煤油

快走丝工作液用浇注方式 慢走丝工作液用浸泡方式

快走丝数控系统 步进电动机开环系统 慢走丝 伺服电动机加码盘点半闭环系统或全闭环系统

2、线切割加工中为减少材料割离后的变形，最好将工件与其夹持部分分割的线段安排在切割总程序的首端。（对或错）错

3、电火花线切割加工机床主要由哪几部分组成？

机床主体 脉冲电源 控制系统 工作液循环系统 机床附件

4、指出线切割加工与电火花加工的不同点？

电火花加工和线切割加工都是利用电脉冲高频放电对工件进行电蚀加工，不过电火花加工是要事先制作电极的。要加工什么形状的工件，就要制作什么样的电极；而线切割加工则是利用导电的钼丝对工件进行电蚀加工。

切割的形状则是由编程软件绘制出图形，然后输入到线切割机床的控制器里，线切割机床则按照编程切割加工出所需的形状的工件。

电火花一般可以加工盲孔的形状的工件，也可以加工通透的工件；而线切割加工则只能加工通透性的工件，不能加工盲孔的工件。

电火花穿孔成型所加工的零件表面较为光亮，粗糙度随着电流的调低而越来越高。所加工出零件的形状主要依赖于加工铜棒的形状，不能随意的加工任意的形状的工件，并且在加工过程中所使用的工作液为了保证加工零件的尺寸要求及形状要求通常选用的是具有一定的粘性油质工作液，这种工作液在加工的过程中会有明显刺鼻的异味产生但是放电的火花并不是很强烈。在电火花穿孔成型所加工工程中，工件往往是完全浸没在工作液中进行加工的。在加工过程中还可以加工盲孔。

电火花线切割加工的零件表面有明显的黑色碳化物，加工的精度和表面粗糙度是由走丝的快慢来确定的。慢走丝能达到精度0.5μm，表面粗糙度能达到0.2μm，快走丝能达到精度20μm，表面粗糙度能达到3.2μm。而在我们实验中所用到的电火花线切割机FW2P则是一台快走丝的电火花线切割加工机。能达到的精度和粗糙度应该是后者的指标。另外电火花线切割加工可以加工出任意形状的零件，由于加工速度比较慢通常是加工形状复杂的小型零件。在毛坯上往往是选择薄板类工件经行加工，由于在加工过程中没有传统机床的直接力的冲击因而在加紧和固定上比较方便。但是由于是电火花线切割加工是通透的切割，所以不能加工盲孔。在工作液的选择上，通常选用的是导电质的液体，通常水就可以了。在电火花线切割加工过程中有明显的放电过程，有强烈的电火花产生，没有明显刺鼻的气味产生。

5、指出影响线切割加工工艺指标的因素？

电参数 脉冲宽度 脉冲间隔 开路电压 放电峰值电流 放电波形

电极丝及其移动速度 工件厚度及材料

6、指出合理调节变频进给的方法？ 用示波器观察和分析加工状态的方法

用电压表和电流表观察分析加工状态的方法

特种结构复习资料 第6篇

一 名词解释、简答

1危险源：

2重要设备：

3特种劳动保护用品：

4专职安全员：

5我院的安全管理目标：

6质量管理体系

7我院的质量方针

二 选择题

1、是本部门（单位）的安全负责人，负责本部门（单位）的安全管理和监督工作。

A、院长B、分管副院长C、部门主任

D、部门分管副主任E、安全员

2、处理事故的“四不放过”原则是指：

A事故原因没查清B事故未结案C没有制定防范措施D事故未上报E事故责任者和职工没有受到教育F责任人未追究

3、安全教育中的“三级教育”是指：

A、院（分院）、部门、项目组安全教育

B、安全意识、安全技术和安全法规教育

C、警示教育、法规教育、生产教育

D、学徒教育、上岗教育、带班教育

4、特种劳动保护用品的验收必须具备：

A、生产许可证B、质量保证书C、检验合格证

D、安全鉴定证书E、专用发票

5、在发生安全事故后，应当迅速组织抢救，防止事故扩大，并根据事故的大小和事故报告程序相关规定，在分钟之内，分别向有关部门报告。

A、10B、30C、60D、5

三 是非题（对的打√错的打×）

1、各项目检验师为项目组安全员，负责本项目组的安全管理和监督工作。（）

2、我院安全工作考核是检查安全管理工作成效的手段和进行奖惩的重要依据，纳入到单位或部门的目标考核之中，实行一票否决。（）

3、进入检验检测现场时，要考虑抢救后备措施，必须在发生意外情况时能及时进行妥善处理，避免事态扩大。（）

4、我院《安全手册》是我院开展安全管理工作的强制性文件，是实施各项安全工作的基本准则，全体员工应认真学习并自觉贯彻执行。分院可以结合单位具体情况组织编制实施细则。（）

5、对于特种设备检验检测的分包和协作方，签订的协议应明确安全安全责任，由分包和协作方对安全工作进行监督，确保检验安全。

三 问答题

1、劳保用品使用应注意哪些问题？

2、检验检测报告和证书的更改有哪些规定？

3、请简要叙述我院的安全管理组织机构。

4、我院的《安全手册》对你的安全职责是如何规定的？

5、作业现场受伤人员急救原则和步骤有哪些？

6、我院特种设备检验安全工作的特点