化工设备机械基础-总复习解析
化工设备机械基础学习知识复习资料要点
化工设备机械基础复习要点第六章1、910o C以下为具有体心立方晶格结构的α-铁，910o C以上为具有面心立方晶格结构的γ-铁。
2、碳溶解到α-铁中形成的固溶体叫铁素体，碳溶解到γ-铁中形成的固溶体叫奥氏体，钢的组织中只有铁素体，没有奥氏体。
铁素体和奥氏体均具有良好的塑性。
钢分为碳素钢、低合金钢、高合金钢。
3、退火是将零件放在炉中，缓慢加热至某一温度，经一定时间保温后，随炉或埋入沙中缓慢冷却。
正火只是在冷却速度上与退货不同，退火是随炉缓冷而正火是在空气中冷却。
经过正火的零件，有比退火更高的强度和硬度。
淬火的目的是为了获得马氏体以提高工件的硬度和耐磨性，淬火要求很高的冷却速度。
回火就是把淬火后的钢件重新加热至一定温度，经保温烧透后进行冷却的一种热处理操作。
低温回火：加热温度为150—250o C；中温回火：加热温度为350—450o C；高温回火：加热温度为500—650o C。
4、碳钢分为低碳钢，中碳钢，高碳钢三种。
低碳钢：含碳量小于0.3%，是钢中强度较低，塑性最好的一类。
冷冲压及焊接性能均好，是用于制作焊制的化工容器及负荷不大的机械零件。
中碳钢：含碳量在0.3%—0.6%之间，钢的强度和塑性适中，可通过适当的热处理获得优良的综合力学性能，适用制作轴、齿轮、高压设备顶盖等重要零件。
高碳钢：含碳量在0.6%以上，钢的强度及硬度均高，塑性较差，用来制造弹簧，钢丝绳等。
5、Q245R R 指“容”，容器专用 20G G 指“锅”，锅炉专用6、高合金钢号表示：①不锈钢（Cr 含量高时为铁素体Cr1，含量低是为马氏体 1Cr13 2Cr13 Cr17Ni2）Cr17：铬含量为17% ②耐热钢7、单轧钢板的公称厚度为3—400mm ，公称宽度为600—4800mm ，公称长度为2000—20000mm 。
B 类钢板的负偏差为-0.3mm 。
8、无缝钢管做筒体公称直径为筒体的外径，板卷制钢管的公称直径为筒体内径，筒体和封头的公称直径为内径。
[理学]化工设备机械基础习题解答
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目录化工设备机械基础课后习题解答 .............................. 错误！未定义书签。
EXERCISE EXPLANATION AND DESIGNING OF THE BASIC OF CHEMICAL EQUIPMENT AND MECHANISM .. 错误！未定义书签。
第一章刚体的受力分析及其平衡规律 .. (2)第一部分例题及其解析 (2)第二部分习题及其解答 (10)第二章金属的力学性能 (18)第一部分例题及其解析 (18)第二部分习题及其解答 (19)第三章受拉（压）构件的强度计算与受剪切构件的实用计算 (22)第一部分例题及其解析 (22)第二部分习题及其解答 (24)第四章直梁的弯曲 (27)第一部分例题及其解析 (27)第二部分习题及其解答 (35)第五章圆轴的扭转 (39)第一部分例题及其解析 (39)第二部分习题及其解答 (43)第六章压力容器与化工设备常用材料 (46)第一部分习题及其解析 (46)第七章压力容器中的薄膜应力、弯曲应力、与二次应力 (48)第一部分习题及其解析 (48)第八章内压容器 (52)第一部分例题及其解析 (52)O(c)CAB(a )第二部分 习题及其解答 (55)第九章 外压容器与压杆的稳定计算 (60)第一部分 例题及其解析 .................................................................................................................. 60 第二部分 习题及其解答 .. (67)第一章 刚体的受力分析及其平衡规律第一部分 例题及其解析1.下图(a)是一个三角支架，它由两根杆和三个销钉组成，销钉A 、C 将杆与墙 连接，销钉B 则将两杆连接在一起。
当AB 杆中央 置一重物时，试确定AB 杆两端的约束反力力线方 位（杆的自身质量不计）。
化工机械基础试题库及答案解析
化工机械基础试题库及答案解析一、单选题1. 下列关于化工设备材料选择的描述，错误的是：A. 根据介质的腐蚀性选择材料B. 根据设备的工作温度选择材料C. 根据设备的工作压力选择材料D. 根据设备的美观性选择材料答案：D2. 化工设备中，承受压力的部件通常称为：A. 壳体B. 封头C. 法兰D. 垫片答案：B3. 化工设备设计时，需要考虑的因素不包括：A. 设备的强度B. 设备的刚度C. 设备的重量D. 设备的颜色答案：D二、多选题1. 化工设备常见的腐蚀类型包括：A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 生物腐蚀答案：A、B、D2. 下列哪些因素会影响化工设备的使用寿命：A. 材料的耐腐蚀性B. 设备的维护保养C. 操作人员的技术水平D. 设备的制造工艺答案：A、B、C、D三、判断题1. 化工设备的设计必须满足工艺要求和安全要求。
（对）2. 化工设备的设计可以不考虑环境因素。
（错）3. 化工设备的材料选择应优先考虑成本。
（错）四、简答题1. 简述化工设备设计中的压力容器设计要点。
答案：压力容器设计要点包括：确定容器的工作压力和工作温度；选择合适的材料；确保容器的结构强度和刚度；考虑腐蚀和磨损的影响；进行必要的热应力分析；确保容器的密封性能；考虑操作和维护的便利性。
2. 描述化工设备中常见的密封方式及其适用场合。
答案：常见的密封方式包括：填料密封，适用于低速、低压力的场合；机械密封，适用于高速、高压力的场合；软密封，适用于腐蚀性介质和有毒介质的密封；硬密封，适用于高温、高压的场合。
五、计算题1. 已知某化工设备的设计压力为1.0MPa，设计温度为200℃，材料的许用应力为150MPa，求该设备的最小壁厚。
答案：根据公式t = (P * D) / (2 * σ)，其中P为设计压力，D为设备直径，σ为材料的许用应力，可计算出设备的最小壁厚。
2. 设计一个化工设备，其容积为5立方米，工作压力为0.5MPa，工作温度为100℃，材料为碳钢，求该设备的设计壁厚。
《化工设备机械基础》习题解答
《化工设备机械基础》习题解答第一篇: 化工设备材料第一章化工设备材料及其选择一. 名词解释A组：1.蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。
或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。
2.延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率。
3.弹性模数(E)：材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即σ=Eε,比例系数E为弹性模数。
4.硬度：金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。
5.冲击功与冲击韧性：冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。
冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。
6.泊桑比（μ）：拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。
对于钢材，μ=0.3 。
7.耐腐蚀性：金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化学作用引起的破坏）的抵抗能力。
8.抗氧化性：金属和合金抵抗被氧化的能力。
9.屈服点：金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力。
它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。
10.抗拉强度：金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。
B组：1.镇静钢：镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂 Si, Al等完全脱氧脱氧，是脱氧完全的钢。
把FeO中的氧还原出来，生成SiO2和Al2O3。
钢锭膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。
钢锭上部形成集中缩孔，内部紧密坚实。
2.沸腾钢：沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧，是脱氧不完全的钢。
其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。
沸腾钢锭中没有缩孔，凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。
3.半镇静钢：介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。
4.低碳钢：含碳量低于0.25%的碳素钢。
5.低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础总结化工设备机械是制造化工产品的重要工具，广泛应用于化工工业生产中。
作为化工工业的基础设施，化工设备机械的性能和质量直接影响到化工产品的生产效果和质量。
本文将从几个方面对化工设备机械的基础知识进行总结，并对相关概念进行解释和说明。
一、化工设备机械的种类和功能化工设备机械包括各种用于化工生产的设备和机器，其种类繁多。
常见的化工设备机械有搅拌设备、加热设备、冷却设备、反应设备等。
这些设备和机械的功能各不相同，但都在化工生产过程中发挥重要的作用。
搅拌设备主要用于将不同的物料混合，以实现化学反应和物理变化。
搅拌设备通常由电动机、涡轮、叶轮等组成，通过搅拌物料来增加反应速率。
加热设备主要用于提供热能给化工反应过程，以促进反应的进行。
加热设备有多种类型，常见的有电加热设备、蒸汽加热设备和燃烧加热设备等。
冷却设备主要用于降低物料或设备的温度，以便进行下一步的处理。
冷却设备有多种类型，常见的有冷却水循环设备、换热器和冷却塔等。
反应设备是化工设备机械中最常见的设备，用于进行化学反应。
反应设备有多种类型，常见的有搅拌式反应釜、管式反应器和固定床反应器等。
二、化工设备机械的工作原理和操作要点化工设备机械的工作原理和操作要点是掌握化工设备机械的关键。
在使用化工设备机械之前，应该了解其工作原理和操作要点，并按照正确的方法进行操作。
化工设备机械的工作原理通常包括质量传递、能量传递和动量传递等过程。
在进行化工反应过程中，通常需要控制反应温度、压力等参数，以保证反应的进行和产品质量。
化工设备机械的操作要点主要包括以下几个方面：确保设备和机械的安全性，保证设备的正常运行，确保产品的质量，节约能源和资源。
操作时应注意设备和机械的维护和保养，及时检修设备和机械的故障。
三、化工设备机械的选型和设计化工设备机械的选型和设计是化工生产的关键环节，涉及到设备和机械的性能、质量和成本等方面。
正确的选型和设计可以提高化工生产的效率和质量。
《化工设备机械基础》期末复习提要
《化工设备机械基础》期末复习提要复习范围本课程采用的文字教材是由董大勤教授编写,中央电大出版社出版的《化工设备机械基础》.全书共分十二章,其中第六章的第三节和第四节以及第十一章不作考试要求.要做到重点突出,全面复习.第一章刚体的受力分析及其平衡规律1.了解力的概念及其性质.2.刚体的受力分析(1)了解主动力和约束反力.自由体和非自由体以及约束的定义和种类:掌握五种约束(柔性体约束,光滑接触面约束,铰链约束,固定端约束和摩擦力)的性质及其约束反力表达依据,能够正确确定约束反力力线方位.(2)掌握刚体受力分析的方法,能绘出分离体的受力图(包括摩擦力).3.力矩,力偶,力的平移定理:(1)了解力矩,力偶,力偶矩的概念及力偶的性质.(2)了解力的平移定理的内容和实质,掌握其在力系简化中的运用.4.掌握力系简化的方法,能够建立力系平衡条件,能够根据受力图列出静力平衡方程,在判定其是否为静定的基础上求解未知外力.第二章金属的力学性能1.弹性体的变形与内力(1)了解弹性变形和塑性变形的概念及其区别;了解内力产生的原因,性质,大小及正负.(2)了解杆的绝对伸长和相对伸长;了解点的线应变及其意义.(3)掌握截面法的理论依据及其运用;掌握由此而得的轴力计算法则的应用.(4)了解点的应力,正应力和剪应力及分布图;掌握横截面内点的正应力的求取;掌握斜截面内点的应力,正应力及剪应力的求取;了解正应力与剪应力的不同效应,并建立一点处应力状态和主平面的概念.2.材料的力学性能(1)了解四种力学试验的目的和方法:拉伸,冲击,冷弯,硬度.(2)了解σ——ε曲线,横向应变ε与轴向应变ε的关系;了解反映材料强度高低的参数:屈服极限,强度极限db,蠕变极限,持久强度;了解反映材料塑性好坏的参数;延伸率,断面收缩率,屈服限与强度限之比值,弯曲角度;了解反映材料抵抗弹性变形能力强弱的参数:弹性模量等;了解反映材料韧性及裂纹敏感程度的参数:冲击功,冲击韧性;了解反映材料硬度及耐磨程度的参数:布氏硬度佃,洛氏硬度;了解反映变形性质的弹性极限;了解控制虎克定律应用范围的比例极限.(3)了解材料性能的确切含义:塑性,弹性,脆性,加工工艺性.(4)掌握虎克定律的两种表达方式,能够根据受拉直杆的变形或所受拉力求取拉力或变形.第三章受拉压构件的强度计算与受剪切构件的实用计算1.受拉直杆的强度计算(1)掌握受拉直杆横截面上的轴力,正应力的计算公式.(2)了解工作应力与许用应力的区别;了解确定安全系数需要考虑的问题.(3)重点掌握强度条件,能解决拉伸中的强度校核,尺寸设计和许可载荷等问题.2.拉压中的静不定问题(1)了解静不定的概念;了解静不定问题的解决方法:三个关系和补充方程的实质.(2)掌握热应力计算方法,能计算介绍过的几种最简单的热应力,掌握在产生原因上的异同处及由此而带来的应力性质和减少应力采取的措施上的不同处.3.拉压杆连接部分的剪切和挤压强度计算(1)了解名义剪切应力及计算公式.(2)重点掌握剪切强度条件和挤压强度条件,能解决强度校核,尺寸设计和许可载荷等问题.第四章直梁的弯曲1.梁及其内力分析(1)了解梁的广义含义,弯曲的概念,梁的支座及梁的种类;掌握三种典型支座反力的求取方法.(2)了解几种最简单梁的剪力图;了解剪力和弯矩的正负概念;掌握弯曲变形的特点;掌握任意指定截面上的剪力和弯矩计算方法及其计算法则的依据.2.纯弯曲时梁的正应力及强度条件(1)掌握正应力计算公式,其应用条件及原因;了解J:.w.的引出,含义,用途和计算;能求取最大正应力.(2)了解危险截面和合理截面的含义,能够找出危险截面的位置;重点掌握强度条件在直梁强度校核,尺寸设计和许可载荷计算中的运用.3.直梁的弯曲和变形(1)了解梁的横截面内剪应力的分布规律,掌握几种常见横截面上最大剪应力的计算公式.(2)了解挠度和转角的含义及一般表达式.(3)了解刚度条件的一般表达式.第五章圆轴的扭转1.圆轴扭转变形与内力(1)了解扭转角,相对扭转角和角应变.(2)了解剪切虎克定律;掌握扭转变形的特点;掌握扭矩的构成,计算公式和计算法则的依据;掌握扭转剪应力和最大剪应力的计算公式;了解I.W的引出,含义,用途和计算.2.圆轴扭转时的强度和刚度条件及应用(1)掌握强度和刚度条件,能利用刚度条件校核由强度条件确定的轴的尺寸问题.(2)掌握以转速n转/分旋转的圆轴传递扭矩和传递功率之间关系的表达式,能解决搅拌轴与电机配套问题(一定要知道公式).第六章化工设备常用金属材料1.铁碳合金(1)了解铁的同素异构体的转变及其对钢材性能所起的作用.(2)了解碳在铁碳合金中的三种存在形式及其对合金性能的影响.(3)了解钢材在加热和以不同速度冷却时,其组织的变化及其对性能的影响.(4)了解退火,正火,淬火,回火及调质处理的方法和目的.(5)了解硫,磷等杂质对钢材的有害影响.(6)了解公称直径概念的引入,了解对钢管公称直径的规定.(7)了解以下常用材料的牌号的含义,特点及它们所属材料的类别,能正确选用于需要的场合.2.合金钢(1)了解常用材料牌号的含义,特点及它们所属材料的类别,能正确选用于需要的场合.(2)了解主要合金元素锰,铬,镍对钢材组织和性能的影响.第七章压力容器中的薄膜应力与弯曲应力1.压力容器中存在三种应力:了解一次薄膜应力,一次弯曲应力和边界应力产生的原因,作用的截面,性质和特点,以及对它们的不同限制条件;了解部分壳体和微体两个平衡方程的获取方法及结论;了解四种面转壳体上薄膜应力的分布规律,危险点处的应力计算公式及相应的实用结论,并能从事相应的计算.2.强度条件(1)了解"相当应力".(2)了解"名义应力".第八章压力容器的强度计算1.容器设计(1)掌握容器简体壁厚计算公式的推导;重点掌握三组简化通用公式中系数K的确定,能完成相应的壁厚,应力和最大许可外压的计算.(2)了解各种厚度的含义,掌握它们之间的关系:计算厚度占,设计厚度,名义厚度,根据图纸确定的有效厚度,最小厚度,钢板厚度,成品厚度,验收最小厚度方,实测厚度,根据实测厚度确定的有效厚度;了解腐蚀裕量;钢板的负偏差,厚度系数,掌握板厚6—30mm区间内的C1值.(3)掌握各种封头的壁厚,应力和最大许可压力计算公式,对需要使用图表确定的系数值,要会查取,无需记住;了解碟形封头的形状系数M,无折边球形封头与无折边锥形封头的应力增大系数Q,带折边锥形封头形状系数/o和平板封头周边固定结构系数K.(4)设计参数的确定:了解最大工作压力,设计压力,最大许用压力,安全阀开启压力,爆破片爆破压力,在用容器的强度校核压力,水压试验压力,设计温度下的许用应力;掌握各种压力之间的关系;掌握四种不同情况下的焊缝系数φ值;掌握容器公称直径的规定值.2.重点掌握在用容器强度校核的有关原则,能够根据检测数据,对在用压力容器进行强度校核,包括:确定剩余寿命,决定容器允许承受的最大压力;能够判断容器壳体与封头结构的合理与否.第九章容器与压杆的稳定计算1.了解稳定的概念,失稳的实例与实质;了解影响外压圆筒稳定性的因素,以及与影响构件强度的因素有何不同.2.外压圆筒环向稳定计算(1)了解临界压力计算公式;掌握在弹性失稳范围内计算尺寸已知的外压圆筒的临界压力和许可压力.(2)了解对于临界压力大于材料比例极限的外压圆筒,如何解决σ——ε值不是常数而无法应用弹性失稳公式的问题;了解材料曲线在外压圆筒计算中所起的作用.(3)了解外压球壳A值的计算公式,A—B曲线的实质,用B值确定许用外压的计算公式,用A求B的关系式.(4)了解圆筒环向稳定计算的方法,能利用算图进行外压圆筒和球壳的稳定计算,包括确定壁厚与求取许可外压.第十章容器的结构1.开孔补强结构(1)了解峰值应力产生的原因,影响容器开孔边缘应力集中系数的因素,及由此得出的结论.(2)了解三种补强结构的优缺点.(3)了解等面积补强原则,对三种截面的理解与简化计算.(4)了解开孑L大小与位置的限制,不需另行补强的接管的有关规定.2.法兰联接结构(1)了解法兰的密封原理及由此引出的法兰所受的外力.(2)了解法兰在外力偶作用下所产生的弯曲应力,及由此得出的几点有关法兰结构,尺寸的结论.(3)了解各种型式的法兰,密封面,密封垫片,了解紧固螺栓的结构特点和应用场合.(4)了解法兰标准,在理解的基础上正确选出所需要的法兰,密封垫片和紧固螺栓.3.焊缝结构(1)了解表达焊缝结构的三要素.(2)了解焊缝分类的方法.(3)了解焊缝合理的结构所包含的内容及举例.4.检查孔结构(1)了解压力容器上必需开设检查孔的规定,以及不开检查孔的条件.(2)了解人孔标准,能使用标准选出合适的人孔(包括结构,尺寸,材料).5.支座的结构(1)了解四种制定了标准的支座,了解标准对其结构的规定,选用时应考虑的问题,应进行的计算.能够在理解标准的基础上,使用标准选出合适的支座.(2)了解裙式支座的各部分结构与作用.第十二章压力容器的安全使用与监察管理1.压力容器的岗位操作了解温压超限的原因及防止措施.2.压力容器上的安全泄压装置了解在压力容器上设置安全泄压装置的目的,原则;了解安全阀的工作原理,结构类型,选用及安装要求;了解爆破片的结构类型,应用场合,选用原则及与安全阀联合使用的一些要求.3.压力容器的定期检验了解定期检验制度及其目的;了解定期检验的类别及内容和要求(耐压试验和气密试验的试验压力的确定);检验报告的要求.4.压力容器的监察管理了解压力容器监察管理的依据;了解压力容器的分类,安全等级;了解压力容器的设计管理,制造管理和使用管理。
《化工设备设计基础知识》综合复习资料
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引言
本文档旨在提供一份综合复资料，帮助读者复化工设备设计的基础知识。
化工设备设计是化学工程领域中的重要内容，对于掌握化工设备的设计原理和方法具有重要意义。
设备选择与设计
- 设备选择的原则和方法
- 设备的基本参数和计算
- 设备的布置与选择
设备材料与制造
- 设备材料的选择与特性
- 设备的制造工艺与要求
设备安装与维护
- 设备的安装步骤和要点
- 设备的常见故障与维修方法
设备性能与评价
- 设备性能参数的计算与评价
- 设备运行参数的监测与控制
设备节能与安全
- 设备节能技术的应用与实践
- 设备安全管理与事故预防
结论
通过对化工设备设计的基础知识的综合复，读者将能够掌握设备选择与设计的原则、设备材料与制造的要点、设备安装与维护的方法、设备性能与评价的计算与控制、设备节能与安全的策略等方面的知识。
这将有助于读者在化工设备设计领域内有更全面的理解和应用能力。
参考文献
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以上为《化工设备设计基础知识》综合复习资料的概要内容。
建议读者在复习过程中参考相关教材和学术资料以获取更详细的内容和知识。
化工设备机械基础重点复习提纲
重点难点复习提纲第 1 篇工程力学基础第 1 章引言第 2 章拉伸与压缩1 应力的概念；2 利用截面法求内力（求轴力），会画轴力图；3 拉伸和压缩时横截面上正应力的计算4 杆件拉伸或压缩时的变形计算5 虎克定律；6 拉伸压缩的安全强度条件，三大强度工程问题（强度校核；截面设计；确定许可载荷）的求解第 4 章平面弯曲1 梁弯曲时横截面上的内力——剪力和弯矩的正负号规则；2 列剪力方程和弯矩方程；3 画剪力图与弯矩图4 梁弯曲时横截面上各点的正应力以及最大正应力的计算5 梁弯曲时的强度安全条件6 利用强度条件解决三类工程问题（强度校核；截面设计；确定许可载荷）第 2 篇化工设备材料第7 章材料基本知识第8 章化工设备材料及其选择1 金属材料的分类及其牌号命名方法；2描述材料机械性能的专业名词符号如：3、书、彷P、b S& 0.2）、彷b、彷n、/ D、HB、A k 含义；3 化工设备材料的选择；4 强度、塑性、硬度、冲击韧性含义第 3 篇化工容器设计第10 章容器设计的基本知识1 容器的基本结构和组成；2 容器的分类，特别容器按压力等级、按用途、按管理方式的分类细节；3 公称直径DN 和公称压力PN 的含义4 我国压力容器设计的核心标准及其安全监察规程；第11 章内压薄壁容器的应力分析1 内压薄壁容器二向应力状态的理解；2 回转壳体的经向应力计算公式——区域平衡方程式；环向应力计算公式——微体平衡方程式；3 薄膜理论及其应用范围；4 容器边缘应力的概念、特点及其处理第12 章内压薄壁圆筒与封头的强度设计1 弹性失效设计准则；2 内压薄壁圆筒与球壳的强度设计公式（包括：壁厚计算公式、应力校核公式、最大允许操作压力公式）；3 设计参数的正确理解与取值：压力、工作压力、设计压力、计算压力；设计温度；许用应力；安全系数；焊接接头系数；壁厚附加量（腐蚀裕量、钢板负偏差）；计算厚度、设计厚度、名义厚度、最小厚度；4 压力试验目的及其强度校核公式；第14 章容器零部件1 法兰公称直径和公称压力的确定；2 法兰的作用、基本结构组成及其失效特点；3 影响法兰密封的因素；4 法兰压紧面的型式及其选用5压力容器法兰标准及管法兰标准及其选用；压力容器法兰标准：JB4700〜4707-2000 《压力容器法兰》管法兰标准：HGJ20592- 20635-1997《钢制管法兰、垫片、紧固件》（优先推荐）（其中20592〜20614 为欧洲体系；20615〜20635 为美洲体系）GB9112〜9124-2000《钢制管法兰》6 甲型法兰、乙型法兰、长颈法兰的结构、区别及其选用；7 双鞍支座的结构8 裙座的结构9 容器开孔应力集中现象及其原因；10 等面积开孔补强的含义。
化工设备基础总复习
化工设备基础总复习《化工设备设计基础》综合复习资料一、填空题1. 力的合成与分解法则有和两种。
2. 作用在梁上的载荷一般可分为集中力、和；根据梁的约束及支承情况可以分为简支梁、和三种。
3. 钢材中含有杂质硫会造成钢材的性增加，含有杂质磷会造成性增加。
4. 两物体之间的机械作用称之为力。
力的三要素是、和。
5. 材料破坏的主要形式有和。
6. 平面力偶系平衡的充要条件是。
7. 设计温度在压力容器的壁厚计算公式中尽管没有直接出现，但它是和确定时不可缺少的参数。
8. 压力容器制造完成之后必须进行压力试验，按照压力试验的介质种类可以分为和两种方法。
9. GB 150-1998《钢制压力容器》是我国压力容器标准体系中的标准。
10. 在压力容器的四个壁厚中，图纸上所标注的厚度是厚度，用来承担外载荷强度的厚度是厚度。
11. 法兰联接结构，一般是由、和三部分组成。
12. 为使薄壁回转壳体应力分析过程简化除假定壳体是的之外，还作了、和。
13. 塔设备的裙座与筒体搭接结构焊缝受应力作用；对接结构焊缝承受应力作用。
14. 内压操作的塔设备其最大组合轴向拉应力出现在工况时设备侧。
二、判断题1. 轴力图可以确定最大轴力的值及横截面危险截面位置，为强度计算提供依据。
2. 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，其数值等于计算厚度。
3. 法兰联接中，预紧密封比压大，则工作时可有较大的工作密封比压，有利于保证密封，所以预紧密封比压越大越好。
4. 使梁变成凹形的弯矩为负弯矩，使梁变成凸形的弯矩为正弯矩。
5. 外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。
6. 钢板卷制的压力容器筒体的公称直径指的是其内径，而无缝钢管做筒体时公称直径则是指其外径。
7. 平面力偶系平衡的充要条件是合力为零。
8. 假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。
9. 由于容器的公称直径和管子的公称直径所代表的具体尺寸不同，所以，同样公称直径的容器法兰和管法兰，他们的尺寸亦不相同，二者不能互相代用。
化工设备机械基础部分复习题含答案)
采用双鞍座时，为了充分利用封头对筒体临近部分的加强作用，应尽可能将支座设计的靠近封头，即A ≤0.25D 0,且A 不大于0.2L 。
在法兰密封所需要的预紧力一定时，采取适当减小螺栓 和增加螺栓 的办法，对密封是有利的。
对已有内压薄壁圆筒设备进行强度校核的计算式为 。
t ()[]2t c i e ep D δσφσδ+=≤ 1、椭球壳的长、短轴之比a/b 越小，其形状越接近球壳，其应力分布也就越趋于均匀（ ）2、在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应增加纵截面的削弱程度，以减小环向应力（ ）3、短圆筒侧向失稳时波形数为2（ ）4、从容器的安全、制造、使用等方面说明，对化工容器机械设计有哪些基本要求？答：（1）强度（2）刚度（3）稳定性（4）耐久性（5）密封性（6）节省材料便于制造（7）方便操作和便于运输5、影响外压容器临界压力的因素有哪些？答：（1）筒体的几何尺寸（2）筒体材料性能（3）筒体椭圆度和材料不均匀的影响6、轴对称回转体薄膜理论的应用范围？答：（1）回转壳体曲面在几何上是轴对称的，厚度无突变。
曲率是连续变化的，材料均匀，各向同性。
（2）载荷在壳体曲面上的分布是轴对称，无突变。
（3）壳体边界是自由支承的。
（4）壳体边界上无横剪力，无弯矩。
7、某化工厂欲设计一台石油气分离用乙烯精馏塔。
工艺参数为：塔体内径Di=600mm,计算压力p c =2.2MPa ，工作温度为-3至+20℃，塔体材料选用Q345R ，单面焊，局部无损检测。
给定参数：C 2=1.0mm, C 1=0.25mm ，Φ=0.8，[σ]t =[σ]=170MPa ，σs =345MPa2[]c it c p D p δσφ=-()0.92T i e T s ep D δσφσδ+=≤ （1）确定塔体厚度。
（2）校核水压试验强度。
解：（1）已知参数：C 2=1.0mm, C 1=0.25mm ，Φ=0.8，[σ]t =[σ]=170MPa ，σs =345MPa 计算厚度 2.2600==4.（9mm ）21700.8-2.22[]c i t c p D p δσφ⨯=⨯⨯- 设计厚度d 2=4.91 5.9(mm)C δδ=++= 名义厚度n 1=5.90.25+圆整 6.15+圆整d C δδ=++= 圆整后n 7mm δ=(2) 校核水压试验强度()0.92T i e T s ep D δσφσδ+=≤ 1.25 1.25 2.2 2.75()T p p MPa ==⨯= （[σ]/[ σ]t≈1，p=p c =2.2MPa ） n e=7 1.25 5.75(mm)C δδ-=-= 则： 2.75(600 5.75)144.（9）2 5.75T MPa σ⨯+==⨯ 0.9=0.90.8345=248.（4MPa ）s φσ⨯⨯ ＜0.9T s σφσ，水压试验强度够。
化工设备机械基础 个人重点
四、判断题
1．对于均匀腐蚀、氢腐蚀和晶间腐蚀，采取增加腐蚀裕量的方法，都能有效地解决设备在使用寿命内的腐蚀问题。（╳）
2．材料的屈强比（σs/σb）越高，越有利于充分发挥材料的潜力，因此，应极力追求高的屈强比。（╳）
3．材料的冲击韧度αk高，则其塑性指标δ5也高；反之，当材料的δ5高，则αk也一定高。（╳）
t ： 腐蚀作用的时间， h；
（2） 根据金属的腐蚀深度评定金属的腐蚀速度。根据重量变化表示腐蚀速度时，没有考虑金属的相对密度，因此当重量损失相同时，相对密度不同的金属其截面的尺寸的减少则不同。为了表示腐蚀前后尺寸的变化，常用金属厚度减少量，即腐蚀深度来表示腐蚀速度。即：
12Cr2Mo1 普通低合金钢 0.12% Cr:1.5～2.49%;
Mo:0.9～1.3% —
0Cr18Ni12Mo2Ti 奥氏体不锈钢 <0.08% Cr:18%;Ni:12%;
Mo:1.5～2.49%;
Ti:<1.5% —
C组：
钢号 种类 含碳量% 合金元素含量（%） 符号意义
Q235-C 普通碳素特类钢 — — Q:钢材屈服点
D.
1.容器钢：化工生产所用容器与设备的操作条件较复杂，制造技术要求比较严格，对压力容器用钢板有比较严格的要求。
2.耐热钢：能耐高温的钢，抗氧化性能强且强度大。
3.低温用钢：由于普通碳钢在低温下（-20℃以下）会变脆，冲击韧性会显著下降。因此用作低温场合的钢要求具有良好的韧性（包括低温韧性），良好的加工工艺性和可焊性的钢。
0Cr17Ti 奥氏体不锈钢 <0.08% Cr:17%;Ti:<1.5% —
40Mn2A 普通低合金钢 0.40% Mn:1.5～2.49% A:高级优质钢
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础课程总结一、课程介绍1、篇章概述1）化工机械力学基础化工机械力学基础的任务就是研究构件在外力的作用下的变形和破坏规律，为设计构件选择适当的材料和尺寸，以达到强度、刚度和稳定性要求，使设备满足适用、安全和经济的原则，而提供必要的基础理论知识。
主要从以下两个方面来学习：1、研究构件的受力的情况，进行受力大小的计算；2、研究材料的力学性能和构件的受力变形与破坏规律，进行构件强度、刚度或稳定性的计算。
2）化工机械材料基础化学工业是国名经济的基础产业，各种化学生产工艺的要求不尽相同。
如压力从常压到高压甚至到超高压，温度从低温到高温，以及腐蚀性、易燃、易爆物料等，是设备所运行的极其复杂的操作条件。
由于不同的生产条件对设备材料有不同的要求，因此，合理选择材料是设计化工设备的主要环节。
材料的性能包括材料的力学性能、物理性能、化学性能和加工性能等。
力学性能是金属材料在外力作用下抵抗变形或破坏的能力，如强度、硬度、弹性、塑性、韧性等。
这些性能是化工设备设计中材料选择及计算时决定许用应力的依据。
3、压力容器与化工设备在化工厂中，可以看到许多设备，有的用来贮存物料，例如各种贮存罐、计量罐、高位槽；有的进行物理过程，例如换热器、蒸馏塔沉降器、过滤器；有的用来进行化学反应，例如聚合釜、反应器、合成炉。
这些设备虽然尺寸大小不一，形态结构各异，内部构件形式更是多种多样，但是他们都有一个外壳，这个外壳就称为容器。
容器的结构有筒体、封头、法兰、人孔、支座、接口管、液面计等。
因此，了解各个结构的形式性能，选择合适的零件，使容器能够满足工艺要求至关重要。
4）机械传动与化工机器化工生产中，所用的机器种类很多，但任何一部机器都是由原动机、工作机和传动部分组成的。
将原动机的能量能够有效用于工作机，还需要一个中间环节，即组成传动机构的传动装置。
因此，了解传动是机器能更好的运行时需要的。
2、课程学习目标（1）掌握对化工设备中的受力构件进行强度、刚度和稳定性计算的基本理论和方法。
化工设备设计基础课程考试要点总结详解
第1章工程力学1.1 物体的受力分析及其平衡条件1.1.1 力的概念和基本性质⑴力的概念使物体的运动状态发生改变或物体发生形变的物体间的相互作用。
力会产生两种效果：1、使物体改变运动方向 2、使物体产生变形力是矢量，具有三要素：大小、方向、作用点，用 F 表示。
单位：牛顿（N）。
⑵力的分类：按作用方式分：体积力、表面力；按分布分：集中力、分布力；⑶力的基本性质①作用与反作用定律：两个物体间作用力与反作用力同时产生，同时消失，等大反向，作用线相同。
②二力平衡：作用于同一物体上的两力平衡，这两力等大反向，且作用在同一直线上。
③力的平行四边形法则：同一物体上力的合成与分解的基本规则。
1.1.2力矩与力偶1.1.2.1 力矩力对O点的矩是力使物体产生绕O点转动的效应度量。
力矩是力对某一点所，单位N﹒m。
取的矩。
它等于力乘以这点至力的垂直距离，即()d±=M⋅FF规定：逆时针转动的力矩取正号，反之，取负号。
1.1.2.2 力偶力偶：受到等大反向，互相平行的两个力的作用时，它对物体产生的纯转动效应。
力偶矩：l=规定：逆时针转动的力偶取正号，反之，取负号。
±Fm⋅力偶的性质：①只要保持力偶矩的大小及其转向不变，力偶的位置可以在其作用平面内任意移动或转动；②组成力偶的两个力既不平衡，也不能合成为一个合力。
③组成力偶的两个力对作用面内任意点的力矩之和等于力偶矩本身。
1.1.3 物体的受力分析及受力图1.1.3.1 约束和约束反力自由体：可以任何方向上自由移动的物体叫自由体。
非自由体：只要有任何一个或以上方向上受到限制的物体就叫非自由体，限制物体运动的物体叫约束。
约束：限制非自由体运动的物体。
约束反力：当非自由体的运动受到它的约束限制时，在非自由体与约束之间就要产生相互作用的力，这时约束作用于非自由体上的力。
约束的基本形式：①柔性体约束：用绳、胶带及钢丝绳等柔性材料组成的约束为柔性约束,力的方向在轴线上。
化工设备机械基础复习资料
《化工设备机械基础》复习资料一、名词解释1、蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。
或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。
2、延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率。
3、硬度：金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。
4、耐腐蚀性：金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化学作用引起的破坏）的抵抗能力。
5、屈服点：金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力。
它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。
6、抗拉强度：金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。
7、低碳钢：含碳量低于0.25%的碳素钢。
8、低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。
9、碳素钢：这种钢的合金元素含量低，而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的。
10、铸铁：含碳量大于2%的铁碳合金。
1.1、热处理：钢铁在固态下通过加热,保温和不同的冷却方式，以改变其组织、满足所需要的物理,化学与机械性能，这样的加工工艺称为热处理。
12、正火：将加热到临界点以上的一定温度，保温一段时间后的工件从炉中取出置于空气中冷却下来，冷却速度比退火快，因而晶粒细化。
13、退火：把工件加热到临界点以上的一定温度，保温一段时间，然后随炉一起冷却下来，得到接近平衡状态组织的热处理方法。
14、淬火：将钢加热至淬火温度（临界点以30～50oC）并保温一定时间，然后再淬火剂中冷却以得到马氏体组织的一种热处理工艺。
淬火可以增加工件的硬度、强度和耐磨性。
15、回火：在零件淬火后再进行一次较低温度的加热与冷却处理工艺。
回火可以降低和消除工件淬火后的内应力，使组织趋于稳定，并获得技术上所要求的性能。
16、调质：淬火加高温回火的操作。
要求零件的强度、韧性、塑性等机械性能都较好时，一般采用调质处理。
17、普通碳素钢：这种钢含硫,磷等有害杂质较多，要求S≤0.055%，P≤0.045%。
化工设备基础知识点背诵版及试题详解
压力容器基础知识考试、检验、修理和改造，均应严格执行
《压力容器安全技术监察规程》的规定。
（ √）
2． 内压圆筒强度计算公式的理论依据是第一强度理论。
（√）
3． 压力容器壳体的最小厚度的规定是为了保证容器的最低强度条件要求。 （× ）
4． 压力容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。（√）
Pcr 与什么因素有关？
1) 与材质有关 （E） 2) 与粗细有关 （Ø） 3) 与长短有关 （L）
失稳的实质:是容器筒壁内的应力状态由单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡
临界压力： Pcr 的数值与筒体的几何尺寸、材质及结构有关，是每个容器固有的。这种关系是怎 样的？
临界压力计算公式
Pcr
4 塔设备
1) 外压操作的塔设备，最大组合轴向拉应力应出现在什么工况？什么风面？ 2) 塔设备设计时，除了有操作压力作用外，还应考虑哪些载荷的作用？ 3) 填料塔常用液体分布装置主要有什么？ 4) 按照传热方式的不同，换热设备的分类 5) 管壳式换热器结构型式 6) 载荷以不同方式作用于杆件会产生不同变形，杆件变形的基本方式 7) 低碳钢材料在拉伸时，弹性阶段应力与应变成正比，该比例常数称为什么？ 8) 工程上塑性指标通常指什么？ 9) 设备选材时必须考虑的加工工艺性能主要指标 10) 设备材料的普通热处理的分类 11) 卧式容器支座主要形式 12) 立式容器支座主要形式 13) 塔设备按其结构特点分类可分为几类？
2 化工设备设计
1. 内压薄壁圆筒设计 1) 什么叫强度失效准则？ 2) 什么叫腐蚀余量？腐蚀余量与哪些参数有关？ 3) 为何引入焊缝系数？焊缝系数与哪些参数有关？ 4) 内压薄壁容器设计中，有几种壁厚名称？这些壁厚的含义是什么？这些壁厚之间的大小 关系如何？ 5) 水压试验的目的是什么？容器如何进行压力试验？
《化工设备机械基础》习题解答
《化工设备机械基础》习题解答第一章化工设备材料及其选择一. 名词解释A组：1.蠕变:在高温时，在一定的应力下,应变随时间而增加的现象。
或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。
2.延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率。
3.弹性模数（E)：材料在弹性范围内,应力和应变成正比,即σ=Eε，比例系数E为弹性模数。
4。
硬度:金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。
5.冲击功与冲击韧性：冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。
冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。
6。
泊桑比（μ)：拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。
对于钢材，μ=0。
3 。
7。
耐腐蚀性：金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化学作用引起的破坏）的抵抗能力。
8.抗氧化性：金属和合金抵抗被氧化的能力。
9。
屈服点：金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力。
它代表材料抵抗产生塑性变形的能力.10。
抗拉强度：金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值. B组：1。
镇静钢：镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂 Si， Al等完全脱氧脱氧，是脱氧完全的钢。
把FeO中的氧还原出来，生成SiO2和Al2O3。
钢锭膜上大下小,浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。
钢锭上部形成集中缩孔,内部紧密坚实。
2。
沸腾钢：沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧，是脱氧不完全的钢。
其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应,放出大量CO 气体,造成沸腾现象.沸腾钢锭中没有缩孔,凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中,因而内部结构疏松。
3.半镇静钢:介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。
4.低碳钢:含碳量低于0.25%的碳素钢。
5。
低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。
6。
碳素钢:这种钢的合金元素含量低，而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的。
化工设备机械基础知识总结
化工设备机械基础知识总结一．拉伸与压缩1.内力（正应力）：σ=N/A=F/A 单位：MPa=N/mm²2.强度条件：σmax=N/A≤[σ].通过强度条件校核强度：σmax=N/A ≤[σ]，截面设计：A≥N/[σ] ,确定许用载荷：N≤[σ]/A.3.应变：纵向应变：ε=ΔL/L.虎克定律：①ΔL=FL/EA,推出：σ=Eε. 二．弯曲1.内力：①剪力弯矩通过截面法受力分析可得。
②应力：σ=Eε=Ey/ρ.ρ(变形的曲率半径) y(该点到中性层的距离)计算公式：σ=My/Ιz M同一截面的弯矩由受力分析可得，y到中性轴的距离，Ιz 横截面惯性矩，矩形截面：Ιz=bh³/12,圆形截面：Ιz=πD4/64.最大正应力：σmax= M/W Z,抗弯截面模量W z，W z=Ιz/y max，Y max是上下边缘到中性轴的距离。
2.应变：ε=y/ρ，ρ(变形的曲率半径) y(该点到中性层的距离)。
3.强度条件：σmax=M max/W z≤[σ],校核强度:M max/W z≤[σ]，截面设计:W z ≥M max/[σ]。
4.提高梁弯曲强度的主要途径：①选择合理的截面：（1）根据应力分布规律的选择：可以将矩形截面靠近中性轴的这部分的面积移到离中性轴较远的上下边缘作为翼板。
（2）根据截面模量的选择：截面竖放不易弯曲。
（3）根据材料特性的选择，对于抗压强度和抗拉强度相等的塑性材料（如钢材），一般采用对称于中性轴的截面。
而对于抗压强度和抗拉强度不等的脆性材料，最好使中性轴偏于相对较弱的一边。
②合理布置支座和载荷作用位置。
三．剪切1.内力。
①剪应力：τ=Q/A（Q剪力受力分析可得，A受剪构件的横截面积）剪切强度条件：Τ= Q/A≤[τ]可以通过材料拉伸时的许用应力[σ]来估计许用剪切应力。
塑性材料[τ]=（0.6~0.8）[σ]，而脆性材料是[τ]=（0.8~1.0）[σ]②挤压应力:σjy=F/A jy (A jy挤压面积。
化工设备机械基础整理考点
1、容器分类：
低压容器（L）：0.1MPap< 1.6MPa；中压容器（M）：1.6MPap< 10MPa；
高压容器（H）：10MPap< 100MPa；超高压容器（U）：p> 100MPa；
按技术监督和管理分为三类，根据容器的压力、压力与容积的乘积、介质特性、用途和设计、制造特点以及在生产过程中的重要性等：一类容器，二类容器，三类容器（最危险）。
鞍座的安装：螺栓孔应根据其不同膨胀形式，按下图要求进行安装。热胀型、冷缩型。
有效壁厚δe（有效厚度）：名义厚度与厚度附加量C之差。钢板壁厚中真正可用于承受介质压力的那部分厚度：
最小厚度：对碳素钢和低合金钢钢制容器，取δmin≥3mm；对高合金钢制容器，取δmin≥2mm （重要）
2、设计温度：（高温往上取，低温往下取）若容器内的介质是被热载体（或冷载体）通过容器器壁从外边间接加热（或冷冻），取热载体的最高工作温度或冷载体最低工作温度为设计温度。
密封口泄露的两个途径：垫片渗漏与压紧面泄露。
2、松式法兰用法:不直接固定在壳体上或者虽固定而不能保证法兰与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构，均划为松式法兰，如活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰。活套法兰只适用于压力较低场合;螺纹法兰广泛用于高压管道上,一般只适用于压力较低的容器上;
3.提高法兰刚度的途径:a.增加法兰的厚度；b.减小螺栓力作用的力臂(即缩小螺栓中心圆直径)；c.增大法兰盘外径等都能提高法兰的抗弯刚度； 对于带长颈的整体和活套法兰，增大长颈部分的尺寸，将能显著提高法兰抗弯变形能力。
法兰的公称直径－指的是与法兰相配的筒体或封头的公称直径。
法兰的公称压力－指在规定的设计条件下，在确定法兰结构尺寸时所采用的压力。 法兰的公称压力并不一定等于法兰的操作压力。
《化工设备机械基础》习题解答
1 《化工设备机械基础》习题解答第一篇: 化工设备材料第一章化工设备材料及其选择一. 名词解释A组 1.蠕变在高温时在一定的应力下应变随时间而增加的现象。
或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。
2.延伸率试件受拉力拉断后总伸长的长度与原始长度之比的百分率。
3.弹性模数E材料在弹性范围内应力和应变成正比即σEε比例系数E为弹性模数。
4.硬度金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。
5.冲击功与冲击韧性冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。
冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。
6.泊桑比μ拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。
对于钢材μ0.3 。
7.耐腐蚀性金属和合金对周围介质侵蚀发生化学和电化学作用引起的破坏的抵抗能力。
8.抗氧化性金属和合金抵抗被氧化的能力。
9.屈服点金属材料发生屈服现象的应力即开始出现塑性变形的应力。
它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。
10.抗拉强度金属材料在受力过程中从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。
B组 1.镇静钢镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂Si Al等完全脱氧脱氧是脱氧完全的钢。
把FeO中的氧还原出来生成SiO2和Al2O3。
钢锭膜上大下小浇注后钢液从底部向上向中心顺序地凝固。
钢锭上部形成集中缩孔内部紧密坚实。
2.沸腾钢沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧是脱氧不完全的钢。
其锭模上小下大浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应放出大量CO 气体造成沸腾现象。
沸腾钢锭中没有缩孔凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡布满全锭之中因而内部结构疏松。
3.半镇静钢介于镇静钢和沸腾钢之间锭模也是上小下大钢锭内部结构下半部像沸腾钢上半部像镇静钢。
4.低碳钢含碳量低于0.25的碳素钢。
5.低合金钢一般合金元素总含量小于5的合金钢。
6.碳素钢这种钢的合金元素含量低而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的。
7.铸铁含碳量大于2的铁碳合金。
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2. 梁的内力 剪力：截面被剪断的趋势，剪力大小等于这个截面之左（或右） 所有外力的代数和； 弯矩：梁的横截面产生转动而弯曲的趋势，梁的任一截面之左 （或右）所有外力（包括力偶）对该截面形心之矩的代数和。
【重点强调】一般在所求内力的横截面上把内力（Q、M）假 设为正号。如果计算结果为正值，则表示假设的内力方向（转 向）是正确的，求得的Q、M即为正的剪力和正的弯矩。
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第二章 拉伸与压缩(变形体－杆)
1.杆件的基本变形 拉伸或压缩 、弯曲、剪切、 扭转
2.内力的概念 工程力学上把构件不受外力作用时的内力看作是零，而把外 力作用后引起的内力变化量（附加内力）。内力可以是力， 也可以是力偶。 截面法求内力 ⑴ 在所求内力的截面处，假想地用一平面将杆件切成两段； ⑵ 取任一段为研究对象，而把另一段对该段的作用以内力代 替，并在截面上画出，使其与作用在该段上的外力相平衡； ⑶ 利用静力平衡方程求解内力。 ⑷ 画轴力图
3.受力图 取分离体(分析对象)，解除约束，在被约束处代之以约束反 力；画上主动力。
2
4.平面汇交力系的平衡条件－解析法 4.1 合力投影定理：力系的合力在某一轴上的投影，等于该力 系中的各力在同一轴上投影的代数和。
4.2 平面汇交力系平衡的充要条件是合力为零： ∑Fx=0 & ∑Fy =0
4.3 平面汇交力系平衡问题的求解步骤： ⑴ 根据题意，选取适当的构件作为研究对象，并解除约束， 使之成为分离体，分离体可以为一个构件，也可以是几个构 件的组合，甚至是整个物体。
1
第一章 静力分析（刚体）
1.力的概念及性质： 力：物体之间的相互机械作用；效应：运动状态发生改变； 产生变形。 力的成对性(作用力与反作用力)；二力平衡条件（二力构件 及二力杆）；力的可传性； 力的可合性和可分解性（三力汇 交平衡定理）；
2.约束与约束反力 柔软体、光滑面、圆柱铰链支座（固定，活动）、固定端
5.平面力偶系的合成与平衡条件 力矩：度量力转动效应的物理量；符号规定（逆时针：正） 力偶：大小相等、方向相反、作用线不重合的两平行力组成 的力系 力偶矩：力F和力偶臂的乘积F·h来度量力偶引起的转动效应 力偶性质：无合力、转动效应与矩心位置无关、等效性； 平面力偶系合成：一平面内的多个力偶可以合成为一个合力 偶，其合力偶矩等于原力偶系中各力偶矩的代数和； 平衡条件：力偶系中各力偶矩的代数和等于零－ ∑mi =0
化工设备机械基础
第一章 静力分析 第二章 直杆的拉伸与压缩 第三章 直梁的弯曲 第四章 应力状态与强度理论（自学） 第五章 化工设备用材料 第六章 化工设备设计概论 第七章 内压薄壁容器的应力分析 第八章 内压薄壁圆筒与封头的强度设计 第九章 外压薄壁圆筒与封头的设计 第十章 容器零部件 第十一章 塔设备设计
6
3.轴向拉压时的应力
应力：就是指作用在单位面积上的内力值，它表示内力在某点 处的集度。（N／m2）＝帕(Pa)、兆帕（MPa）
正应力：垂直于横截面的应力分量，用σ表示；拉为正
剪应力：平行于横截面的应力分量，用τ表示。顺时针为正
4. 拉压时的强度条件
max
N A
[
]
强度校核 N [ ]
A
设计截面尺寸
8
6. 低碳钢拉伸机械性能曲线 弹性阶段： 比例极限σp ；弹性极限σe 屈服阶段：屈服极限，σs 强化阶段：强度极限σb 颈缩阶段
7. 低碳钢主要机械性能 强度指标 屈服极限σs 强度极限σb 弹性指标：E 塑性指标 材料的延伸率δ Δl 100%
l
断面收缩率ψ
A A1 100%
A
9
第三章 弯曲(梁)
使物体逆时针转动
7 弯矩
M
使截面临近微段上凹下凸 使截面临近微段下凹上凸
8 剪力
Q
截面临近微段顺时针转动 截面临近微段逆时针转动
9 挠度
y 与坐标轴正向一致
与坐标轴负向一致
11
典型力学参量中的符号规定
序 力பைடு நூலகம்参量 符号 号
正负号规定
正 号（+）
负 号（-）
1 力的投影 Fx、Fy 与坐标轴正向一致
与坐标轴负向一致
2 力 矩 Mo(F) 逆时针旋转
顺时针旋转
3 力偶矩 m(F，F’) 逆时针旋转
顺时针旋转
4 轴力
N 拉伸
压缩
5 正应力
σ 拉应力
压应力
6 剪应力
τ 使物体顺时针转动
⑵ 对分离体进行受力分析，正确画出受力图。
【注意】根据约束的性质确定约束反力的方向，若约束反力 的指向预先不能确定可以任意假定，然后再根据计算结果的 正或负值，确定约束反力的实际指向，要会判断，要注意作 用力与反作用力的关系，会正确运用三力平衡汇交定理。
3
⑶ 建立坐标系，列平衡方程。 坐标轴选取时应使投影计算方便，一般应使坐标轴与较多 的力平行或垂直。平衡方程最好只含一个未知量，以避免 解联立方程。
A N
[ ]
确定许可载荷 [N] [ ]A
7
5. 虎克定律 基本形式：直杆受轴向拉伸或压缩时，若其横截面上的应力未 超过某一限度时，则纵向应变与正应力成正比 σ=Eε 导出形式：弹性范围内，直杆受轴向拉伸或压缩时，则直杆的 绝对变形与轴力及杆长成正比，而与杆的横截面面积A成反比。
l Nl EA
4
6.平面一般力系的合成与平衡条件 力的平移定理：作用在物体上某点的力，可以平行移动到该 物体上的任意一点A，但必须同时附加一个力偶，这个附加 力偶的力偶矩等于原力对点A之矩。 平衡条件：主矢和力系对其作用面内任一点的主矩均为零 基本形式：∑Fx=0，∑Fy=0，∑Mo(F)=0 二矩式方程：∑Fx=0，∑MA=0，∑MB=0 ［注意］A、B是平面内的任意两个点，但A、B两点的连线 不能垂直于x轴。 三矩式方程： ∑MA=0，∑MB=0，∑MC=0 ［注意］ A、B、C是平面内不共线的三个任意点。