《化工设备机械基础》考核大纲

1、化工设备机械基础 课程考核大纲一、适应对象（黑体/小四）（一级标题，下同）修读完本课程规定内容的化学工程与工艺专业的学生；提出并获准免修本课程、申请进行课程水平考核的*专业的学生；提出并获准副修第二专业、申请进行课程水平考核的非*专业的学生。二、考核目的了解学生掌握化工设备设计基础知识的情况，特别是掌握学生是否具有针对不同反应类型，合理选择并初步设计反应器的能力，真实反映学生掌握化工设备机械基础知识的水准。三、考核形式与方法考查四、课程考核成绩构成平时成绩占30%，期终考试占70%。五、考核内容与要求第一章 静力学基础 要求了解静力学分析中所用的力学模型是刚体；理解刚体的概念。理解力的概念，掌

2、握力的三要素；掌握二力平衡条件，不平行的三力平衡条件，加减平衡力系原理；了解什么叫约束以及被约束物体；掌握几种典型的约束及其约束性质，约束反力；掌握物体受力分析，会画物体受力图。第二章 简单力系 要求理解平面汇交力系的概念；掌握平面汇交力系的简化及其平衡条件，合力投影定理，如何求解平面汇交力系的平衡问题；理解力对点之矩，力偶与力偶的性质；掌握平面力偶系的简化及其平衡条件，如何求解平面力偶系的平衡问题。第三章 平面一般力系 理解力矩、力偶矩的计算及力偶的性质；理解力的平移定理；了解平面一般力系的简化方法和简化结果；理解平面一般力系的平衡条件及平衡方程。第四章 轴向拉伸与压缩 掌握求解直杆横截面上

3、内力、应力的方法，了解杆件斜截面的应力及剪应力互等定理；理解正应力、剪应力、应变等概念；理解直杆纵向应变和横向应变的关系，以及描述应力一应变关系的虎克定律；了解材料拉（压）试验的应力应变图，理解材料的屈服限s、强度极限b、延伸率和断面收缩率等机械性能指标；掌握直杆拉（压）时的强度计算；了解构件中发生热应力的原因及影响热应力大小的因素。第五章 剪切与扭转 了解剪切应力的计算及强度条件，理解剪切虎克定律；了解挤压应力的计算及强度条件；理解圆轴扭转时内的计算方法；了解圆轴扭转时的应力的推导方法，掌握应力的计算方法；掌握圆轴的极惯性矩的计算及轴的刚度的计算方法。第六章 弯曲 理解梁弯曲时的剪力和弯矩的

4、计算方法，学会写剪力方程和弯矩方程，并能画剪力图和弯矩图；了解梁横截面上正应力的推导；掌握典型截面对中性轴的轴惯性矩计算，以及梁的强度条件；了解梁横截面形状对梁强度的影响；了解梁的挠度和转角的计算，理解EJ对梁变形的影响，以及梁的刚度条件。第七章 压力容器 要求掌握常用的压力容器基本结构和基本分类方法；要求了解压力容器机械设计的基本要求；要求了解压力容器设计方面的标准化设计方法；要求了解压力容器常用材料的基本性能。第八章 内压容器设计基础 了解容器的主要分类方法；理解第一曲率半径、第二曲率半径等几何概念，以及典型壳体曲率半径的确定方法；了解无力矩理论基本方程的推导过程，掌握无力矩理论基本方程在

5、回转薄壳中的应用；掌握气压作用的筒体、球壳、锥体及椭球壳中的应力分布和计算；了解边缘应力产生的原因及特性；理解内压作用的圆筒、球壳的设计公式及设计参数的选择；了解容器压力试验的目的、方法、以及试验压力的确定和试验条件下应力应满足的条件；理解规定容器最小壁厚的目的及具体要求；理解各种封头的结构及其特点，以及各种封头的设计方法；理解常压容器的设计方法。第九章 外压容器设计基础 了解外压容器的失稳及长圆筒、短圆筒临界压力的计算；理解临界长度的计算，以及长、短圆筒的区别和变形特征；了解外压圆筒设计的解析法及适用条件；理解图解法设计外压圆筒和外压封头的步骤。第十章 容器零部件设计基础 了解法兰密封的原理

6、、法兰的结构及法兰标准；了解容器支座的型式、结构及标准；理解应力集中和应力集中系数。第十一章 管壳式换热器的设计基础 理解固定管板式、浮头式和U型管换热器的特点及使用条件；了解管子与管板连接的方法及其特点；了解折流板、导流筒、挡板等的作用；了解设置膨胀节的目的与结构；了解影响固定式换热器管板强度的主要因素，以及浮头和U型管式换热器管板的计算。第十二章 塔设备的设计基础 了解板式塔中的整块式和分块式搭盘的结构；了解填料塔中的液体分布装置的型式及特点，以及填料塔中的液体再分器和填料支承的结构；了解塔体和裙座的强度计算。第十三章 搅拌反应器的设计基础 理解罐体几何尺寸的确定方法，以及传热附件（夹套和

7、蛇管）的结构；了解搅拌器的类型与特点，以及搅拌附近件的结构和作用；了解电机和减速器选型的依据；了解临界转速、刚性轴、柔性轴等概念；了解填料密封和机械密封的密封原理、结构及其特点。六、样卷化工机械基础样卷名词解释（20分）1、无力矩理论： 2、法兰的公称压力： 3、泊松比： 4、同素异构转变： 5、热脆：作图题（共10分）根据受力图画出剪力图和弯矩图（10分）三、问答题（共40分）1. Q235-AF代表 （钢种），其中Q为 ，235为 ，A表示 ，F表示 ；0Cr18Ni9 代表 （钢种），18 表示 ， 9 表示 ；ZL7代表 （钢种）； H80 代表 （钢种），80 表示 。（10分）2埋

8、弧自动焊的优缺点是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么？（10分） 3什么是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型？（10分） 4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类？（10分）直径为2000mm，设计压力为10Mpa的废热锅炉设计压力为0.6Mpa的氟化氢气体储罐设计压力为1.0Mpa的搪玻璃压力容器p为4Mpa的剧毒介质容器四、计算题（共30分） 1、低碳钢外压圆筒，外径，测量壁厚为，内部介质无腐蚀性，钢板负偏差，筒体长，两侧为椭圆封头，凸面高度，求该筒体的许用外压。（弹性模量为）（10分） 2、已知，梁的直径为50mm，求危险横截面上最大