化工设备复习

1、第一章第一章知识回顾知识回顾基本概念：基本概念：基本原理基本原理二力平衡原理二力平衡原理加减平衡力系原理加减平衡力系原理力线平移定理力线平移定理 两个重点两个重点（1）确定研究对象，解除约束，取分离体）确定研究对象，解除约束，取分离体（2）先画出作用在分离体上的主动力，再根据约束）先画出作用在分离体上的主动力，再根据约束的性质在解除约束处画出约束反力的性质在解除约束处画出约束反力（3）利用相邻物体间作用力与反作用力之间的关系，）利用相邻物体间作用力与反作用力之间的关系， 当作用力和反作用力其中的一个方向一经确定，另当作用力和反作用力其中的一个方向一经确定，另一个亦随之确定一个亦随之确定一、受力

2、分析一、受力分析画受力图画受力图（1）确定研究对象，取分离体，画受力图。）确定研究对象，取分离体，画受力图。（2）选取合适的坐标轴，列静力平衡方程。）选取合适的坐标轴，列静力平衡方程。（3）解平衡方程，求出未知量。）解平衡方程，求出未知量。二、求解物体平衡问题二、求解物体平衡问题 000Fm,Y,XO 例1-1 第二章第二章知识回顾知识回顾基本概念：基本概念：基本原理基本原理材料力学对变形固体作的四个假设材料力学对变形固体作的四个假设、内力、内力 应力应力 正应力正应力 剪应力剪应力 应变应变 弹性极限弹性极限 屈服极限屈服极限与名义屈服极限与名义屈服极限 强度极限强度极限 弹性变形弹性变形（

3、应变）（应变） 塑性变形塑性变形（应变）（应变） 冷作硬化冷作硬化 弹性材料弹性材料 塑塑性材料性材料 许用应力许用应力 安全系数安全系数 应力集中应力集中虎克定律（两个表达式）虎克定律（两个表达式）三个重点三个重点一、一、截面法求内力截面法求内力截面法的步骤：截截面法的步骤：截 代代 求求 P22页二、强度计算二、强度计算强度条件强度条件 maxmaxminNFA（1） 已知已知 FN 和和 A，可以校核强度，即考察是否可以校核强度，即考察是否 max（3） 已知已知FN 和和 ，可以设计构件的截面可以设计构件的截面A或或直径直径d（几何形状）几何形状） maxminNFA（2） 已知已知A

4、和和，可以确定许可载荷可以确定许可载荷 maxminNFA强度条件在强度条件在三个方面的应用三个方面的应用三、剪切和挤压的强度计算三、剪切和挤压的强度计算SFA剪切强度条件剪切强度条件pppFA挤压强度条件挤压强度条件 例2-1 第三章第三章知识回顾知识回顾基本概念：基本概念：基本原理基本原理纯剪切纯剪切剪切虎克定律剪切虎克定律三个重点三个重点一一 、截面法求内力（扭矩）截面法求内力（扭矩）截面法的步骤：截截面法的步骤：截 代 求二二 、强度条件、强度条件 tmaxmaxWT三、刚度条件三、刚度条件 maxmaxpTGI以每米弧度为单位时以每米弧度为单位时以每米度为单位时以每米度为单位时 ma

5、xmax180pTGI 例3-1 第四章第四章知识回顾知识回顾基本概念：基本概念：基本原理基本原理平面弯曲平面弯曲 剪切弯曲剪切弯曲 纯弯曲纯弯曲 挠度挠度 扭转角扭转角梁的弯曲变形的叠加原理梁的弯曲变形的叠加原理三个重点三个重点一、一、截面法求剪力（剪力方程）和弯矩（弯矩方程）截面法求剪力（剪力方程）和弯矩（弯矩方程）截面法解题的步骤：截面法解题的步骤：（1）求支反力求支反力（2）取）取截截面面（3）用剪力和弯矩）用剪力和弯矩代代替被舍去部分替被舍去部分（4）由静力平衡方程）由静力平衡方程求求解解（5）画剪力图和弯矩图）画剪力图和弯矩图二、强度条件二、强度条件 ZmaxmaxWMMmax梁内

6、最大弯矩梁内最大弯矩WZ危险截面抗弯截面模量危险截面抗弯截面模量材料的许用应力材料的许用应力 根据强度条件可进行：根据强度条件可进行：1、强度校核强度校核:max 2、截面设计截面设计:maxMWz3、确定梁的许可荷载确定梁的许可荷载:zWMmax三、刚度条件三、刚度条件 maxmaxy rad:,单单位位许许用用转转角角许许用用挠挠度度 y 例例4-1 第五章第五章知识回顾知识回顾基本概念：基本概念：基本原理基本原理主平面主平面 主应力主应力 主应变主应变广义胡克定律、广义胡克定律、第一二三四强度理论第一二三四强度理论 变形叠变形叠加原理加原理两个重点两个重点一、一、主应力和极值剪应力的计算

7、主应力和极值剪应力的计算2max2min22xyxyxy主平面的外法线方向与主平面的外法线方向与x轴正向的夹角轴正向的夹角a0极值剪应力所在平面外法线与极值剪应力所在平面外法线与x轴正向的夹角轴正向的夹角a1yxxtg 220二、二、yIMANz 例5-1 第六章第六章知识要点知识要点基本概念：基本概念：交变应力交变应力 疲劳疲劳 持久极限持久极限 循环基数循环基数知识点：知识点：提高构件疲劳强度的措施提高构件疲劳强度的措施 第七章第七章知识要点知识要点基本概念：基本概念：容器容器 薄壁容器薄壁容器 内压容器内压容器 外压容器外压容器 公称压公称压力力 材料的强度材料的强度 材料的塑性材料的塑

8、性 材料的韧性材料的韧性 硬硬度度 蠕变蠕变知识点：知识点：化工设备分类化工设备分类 各种形状容器承压能力比较各种形状容器承压能力比较 内压容器的分类内压容器的分类 第一二三类容器第一二三类容器 容器机械容器机械设计的基本要求设计的基本要求 （筒体（筒体 封头封头 管子管子 法兰）法兰）的公称直径代表的意义的公称直径代表的意义 化工设备选材的原则化工设备选材的原则和一般要求、和一般要求、钢材的牌号及含义钢材的牌号及含义 第八章第八章知识回顾知识回顾基本概念：基本概念：基本公式基本公式回转壳体的中间面回转壳体的中间面 经线经线 法线法线 纬线纬线 第一曲第一曲率半径率半径 第二曲率半径第二曲率半

9、径 经向应力经向应力 环向应力环向应力重点重点1受内压的圆筒形壳体的应力计算公式受内压的圆筒形壳体的应力计算公式 224mpRpD2受内压的球形壳体的应力计算公式受内压的球形壳体的应力计算公式 3受内压的椭圆形壳体应力计算公式受内压的椭圆形壳体应力计算公式 在顶点（在顶点（x=0）处处 椭圆壳体上的应力分布为：椭圆壳体上的应力分布为： 在边缘（在边缘（x=a）处处 4受内压的圆锥形壳体应力计算公式受内压的圆锥形壳体应力计算公式 锥顶的经向应力和环向应力都为零；而在锥底锥顶的经向应力和环向应力都为零；而在锥底 r = D/25. 受液体静压的圆筒形壳体的应力分析受液体静压的圆筒形壳体的应力分析（

10、1）底部支承的圆筒）底部支承的圆筒（2）顶边支承的圆筒）顶边支承的圆筒 例例8-1 8- 4 第九章第九章知识回顾知识回顾基本概念：基本概念：钢板负偏差钢板负偏差 腐蚀裕量腐蚀裕量 设计厚度设计厚度 名义厚度名义厚度 有效厚度有效厚度 设计压力设计压力 设计温度设计温度 液压试验的程液压试验的程序序 气压试验的程序气压试验的程序 气密试验方法气密试验方法两个重点两个重点名义厚度的求取名义厚度的求取二二 压力试验的应力校核压力试验的应力校核 例9-1 第十章第十章知识回顾知识回顾椭圆封头的标准化：椭圆封头的标准化：两个重点两个重点一一 球形和球形和椭圆形封头的设计椭圆形封头的设计二二 各种封头的

11、特性比较（各种封头的特性比较（P141142） 例10-1 第十一章第十一章知识回顾知识回顾基本概念：基本概念：弹性失稳弹性失稳 临界压力临界压力 影响临界压力的因素影响临界压力的因素、计算长度计算长度 临界长度临界长度 长圆筒长圆筒 短圆筒短圆筒 刚性圆筒刚性圆筒 加强圈的作用加强圈的作用两个重点两个重点一一 受外压受外压圆筒厚度的设计圆筒厚度的设计二二 受外压受外压椭圆形封头的设计椭圆形封头的设计 例例11-1 11-2 11-5 第十二章第十二章知识回顾知识回顾一、法兰一、法兰法兰法兰法兰连接的组成法兰连接的组成法兰垫片密封的原理法兰垫片密封的原理影响法兰密封的因素影响法兰密封的因素法兰的选用法兰的选用法兰连接的分类法兰连接的分类支座支座耳式支座耳式支座支撑式支座支撑式支座腿式支座腿式支座裙式支座裙式支座立式支座立式支座鞍式支座鞍式