化工設(shè)備機械基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《高等學(xué)校教材：化工設(shè)備機械基礎(chǔ)（第4版）》為第四版，根據(jù)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)，對本書第三版進行了修訂。內(nèi)容分為力學(xué)基礎(chǔ)、壓力容器、典型化工設(shè)備三篇。主要介紹板殼力學(xué)基礎(chǔ)理論，金屬材料的基本知識，中、低壓力容器和典型化工設(shè)備的強度計算方法、結(jié)構(gòu)設(shè)計、有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。配有習(xí)題、例題、內(nèi)容實用，講述深入淺出，便于自學(xué)?！　　陡叩葘W(xué)校教材：化工設(shè)備機械基礎(chǔ)（第4版）》為化工工藝專業(yè)及環(huán)保、制藥等相關(guān)專業(yè)使用的綜合性機械基礎(chǔ)課程教材，也可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一篇 力學(xué)基礎(chǔ)1 剛體的受力分析及其平衡規(guī)律 11.1 力的概念及其性質(zhì) 21.1.1 力的概念 21.1.2 力的基本性質(zhì) 21.2 剛體的受力分析 51.2.1 約束和約束反力 51.2.2 剛體受力分析要領(lǐng) 81.3 平面匯交力系的簡化與平衡 81.3.1 平面匯交力系的簡化 81.3.2 平面匯交力系的平衡條件 101.4 力矩、力偶、力的平移定理 121.4.1 力矩的概念 121.4.2 力偶 121.4.3 力的平移定理——力與力偶的聯(lián)系 141.5 平面一般力系的簡化與平衡 151.5.1 平面一般力系的簡化 151.5.2 平面一般力系的平衡條件 161.5.3 固定端約束的受力分析 181.6 靜力學(xué)問題求解方法小結(jié) 201.6.1 如何確定研究對象 201.6.2 如何畫分離體受力圖 201.6.3 如何建立直角坐標(biāo)系 201.6.4 如何應(yīng)用靜力平衡方程 201.6.5 靜力學(xué)能夠解決問題的范圍 21本章小結(jié) 21檢測題 22習(xí)題 232 金屬的力學(xué)性能 272.1 彈性體的變形與內(nèi)力 272.1.1 變形與內(nèi)力的概念 272.1.2 變形的度量 272.1.3 直桿受拉（壓）時的內(nèi)力 282.1.4 受拉（壓）直桿內(nèi)的應(yīng)力 302.2 材料的力學(xué)性能 312.2.1 拉伸試驗 322.2.2 壓縮試驗 362.2.3 溫度對材料的力學(xué)性能的影響 372.2.4 金屬的缺口沖擊試驗 392.2.5 硬度試驗 402.2.6 彎曲試驗 412.3 金屬材料拉伸與沖擊試驗的新標(biāo)準(zhǔn)簡介 422.3.1 GB/T 228—2002 422.3.2 GB/T 229—2007 44本章小結(jié) 44檢測題 45習(xí)題 463 受拉（壓）構(gòu)件的強度計算與受剪切構(gòu)件的實用計算 483.1 受拉直桿的強度計算 483.1.1 強度條件的建立與許用應(yīng)力的確定 483.1.2 強度條件應(yīng)用舉例 493.2 拉（壓）桿連接部分的剪切和擠壓強度計算 503.2.1 剪切變形與剪力 503.2.2 連接零件剪切強度的實用計算 513.2.3 某些連接零件的擠壓強度計算 52本章小結(jié) 54檢測題 55習(xí)題 554 直梁的彎曲 574.1 彎曲概念與梁的分類 574.1.1 彎曲變形的宏觀表現(xiàn)與實例 574.1.2 梁的幾何形狀和名稱 574.1.3 梁上的外力、梁的支座及分類 584.2 梁的內(nèi)力分析 604.2.1 梁橫截面內(nèi)的兩種內(nèi)力 604.2.2 剪力與彎矩的計算 624.3 純彎曲時梁的正應(yīng)力及正應(yīng)力強度條件 674.3.1 梁橫截面內(nèi)任意指定點處的正應(yīng)力 684.3.2 正應(yīng)力的強度條件 724.3.3 梁的合理截面 764.4 直梁彎曲時的切應(yīng)力 764.4.1 矩形截面梁 774.4.2 工字形截面梁 774.4.3 環(huán)形截面梁 774.4.4 實心圓截面梁 784.5 梁的變形——梁彎曲時的位移 794.5.1 梁的撓度和轉(zhuǎn)角 794.5.2 梁的彈性曲線 794.5.3 梁的剛度校核 80本章小結(jié) 82習(xí)題 845 圓軸的扭轉(zhuǎn) 865.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時所受外力的分析與計算 865.1.1 攪拌軸的三項功能 865.1.2 n、P、m之間的關(guān)系 875.2 純剪切、角應(yīng)變、剪切虎克定律 875.2.1 純剪切 875.2.2 角應(yīng)變 895.2.3 剪切虎克定律 895.3 圓軸在外力偶作用下的變形與內(nèi)力 905.3.1 變形分析 905.3.2 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力及其分布規(guī)律 915.3.3 橫截面的內(nèi)力矩——扭矩 915.3.4 扭矩與扭轉(zhuǎn)變形dφdx之間的關(guān)系 915.3.5 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的計算公式 925.3.6 扭轉(zhuǎn)角的計算 925.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度條件與剛度條件 935.4.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度條件 935.4.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度條件 93本章小結(jié) 96檢測題 97習(xí)題 98第二篇 壓力容器6 壓力容器與化工設(shè)備常用材料 1006.1 金屬的晶體結(jié)構(gòu) 1006.1.1 金屬原子結(jié)構(gòu)的特點與金屬鍵 1006.1.2 金屬的晶體結(jié)構(gòu) 1006.2 鐵碳合金 1026.2.1 什么是鐵碳合金 1026.2.2 鐵碳平衡狀態(tài)圖 1036.2.3 過冷奧氏體的恒溫轉(zhuǎn)變 1046.2.4 鋼的熱處理 1066.3 鋼的分類 1086.3.1 碳素鋼 1086.3.2 低合金鋼 1106.3.3 高合金鋼 1126.4 鋼板 1166.4.1 鋼板的尺寸和允許偏差 1166.4.2 碳素鋼與低合金鋼鋼板 1176.4.3 不銹鋼、耐熱鋼鋼板 1216.5 鋼管 1256.5.1 鋼管分類及其標(biāo)準(zhǔn) 1256.5.2 鋼管的尺寸 1256.5.3 鋼管的鋼號、性能和應(yīng)用 1276.5.4 鋼管的檢驗與驗收 1306.6 鍛件與緊固件 1326.6.1 鍛件 1326.6.2 緊固件 1366.7 鑄鐵 1396.7.1 鑄鐵的分類與代號（GB/T 5162—2008） 1396.7.2 灰鑄鐵（GB/T 9439—2010） 1406.7.3 球墨鑄鐵（GB/T 1348—2009） 1446.7.4 蠕墨鑄鐵 1486.7.5 可鍛鑄鐵（GB 9440—2009） 1506.7.6 高硅耐蝕鑄鐵（GB/T 8491—2009） 1526.7.7 耐熱鑄鐵（GB 9437—2009） 1536.7.8 鑄鐵用于壓力容器時的規(guī)定 1576.8 銅及銅合金 1576.8.1 加工銅 1576.8.2 加工黃銅 1576.8.3 青銅 1586.8.4 白銅 1596.8.5 鑄造銅合金 1596.8.6 銅及銅合金用于壓力容器時的規(guī)定 1606.9 鋁及鋁合金 1606.9.1 變形鋁及鋁合金的分類和牌號 1606.9.2 變形鋁及鋁合金的性能和用途 1626.10 鈦及鈦合金 1626.10.1 分類與牌號 1626.10.2 性能特點 1636.10.3 應(yīng)用 1646.11 金屬的腐蝕與防護 1646.11.1 腐蝕的定義及分類 1646.11.2 常見的幾種腐蝕及其控制方法 165習(xí)題 1707 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 1717.1 回轉(zhuǎn)殼體中的薄膜應(yīng)力 1717.1.1 容器殼體的幾何特點 1717.1.2 回轉(zhuǎn)殼體中的拉伸應(yīng)力 1727.2 圓形平板承受均布載荷時的彎曲應(yīng)力 1777.2.1 平板的變形與內(nèi)力分析 1777.2.2 彎曲應(yīng)力與薄膜應(yīng)力的比較和結(jié)論 1807.3 邊界區(qū)內(nèi)的二次應(yīng)力 1807.3.1 邊界應(yīng)力產(chǎn)生的原因 1807.3.2 影響邊界應(yīng)力大小的因素 1817.3.3 邊界應(yīng)力的性質(zhì) 1827.3.4 回轉(zhuǎn)殼體內(nèi)部的邊界應(yīng)力 1827.4 強度條件 1827.4.1 對薄膜應(yīng)力的限制（即薄膜應(yīng)力強度條件） 1827.4.2 對一次彎曲應(yīng)力的限制 1867.4.3 對二次應(yīng)力的限制 188本章小結(jié) 189檢測題 190習(xí)題 1918 內(nèi)壓容器 1928.1 設(shè)計參數(shù)的確定（GB 150.3—2011） 1928.1.1 容器直徑 1928.1.2 工作壓力與設(shè)計壓力p 1928.1.3 設(shè)計溫度t 1938.1.4 計算壓力pc 1948.1.5 許用應(yīng)力［σ］t 1948.1.6 焊接接頭系數(shù)φ 2098.2 內(nèi)壓容器筒體與封頭厚度的計算 2108.2.1 內(nèi)壓圓筒的五種厚度及其確定方法 2108.2.2 內(nèi)壓凸形封頭厚度計算 2138.2.3 內(nèi)壓錐形封頭厚度計算 2178.2.4 平板形封頭 2218.2.5 計算厚度的通用式 2238.3 在用壓力容器的強度校核 2238.3.1 在用壓力容器強度校核的原則 2238.3.2 強度校核的思路、公式和舉例 2238.3.3 在用壓力容器的許用內(nèi)壓表 2258.4 容器筒體與封頭的尺寸和質(zhì)量 2278.4.1 圓柱形筒體的容積、內(nèi)表面積和質(zhì)量 2278.4.2 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的容積、內(nèi)表面積和質(zhì)量 2288.4.3 錐形封頭的幾何量與質(zhì)量 2308.5 容器殼體在材料使用上的規(guī)定 2338.5.1 鋼板用前的驗收 2338.5.2 壓力容器在選材、用材上的規(guī)定 234本章小結(jié) 236檢測題 239習(xí)題 2409 外壓容器與壓桿的穩(wěn)定計算 2429.1 穩(wěn)定的概念與實例 2429.1.1 穩(wěn)定的概念 2429.1.2 “穩(wěn)定”問題實例 2429.2 外壓圓筒環(huán)向穩(wěn)定計算 2439.2.1 臨界壓力的計算 2439.2.2 材料的σ.ε曲線（即R.A曲線）在穩(wěn)定計算中的應(yīng)用 2459.2.3 許用外壓的計算 2479.3 封頭的穩(wěn)定計算 2549.3.1 外壓球殼與凸形封頭的穩(wěn)定計算 2549.3.2 外壓帶折邊錐形封頭的穩(wěn)定計算 2579.3.3 防止內(nèi)壓凸形封頭失穩(wěn)的規(guī)定 2599.4 真空容器加強圈的計算 2599.4.1 真空容器加強圈所需最小截面慣性矩的計算 2609.4.2 真空容器加強圈實際提供的截面慣性矩的計算 2629.5 壓桿穩(wěn)定計算簡介 2659.5.1 理想壓桿的臨界載荷 2659.5.2 臨界應(yīng)力歐拉公式的適用范圍 2669.5.3 柔度λ

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   孔蝕是破壞性和隱患最大的腐蝕形態(tài)之一。它使設(shè)備穿孔破壞，而失重卻只占整體結(jié)構(gòu)的很小百分?jǐn)?shù)。檢查蝕孔常常是困難的，因為孔既小，又通常被腐蝕產(chǎn)物遮蓋，蝕孔的出現(xiàn)需要一個誘導(dǎo)期，但長短不一，有些需要幾個月，有些則要一年或兩年。蝕孔將會在設(shè)備的哪些部位出現(xiàn)，怎樣定量估價孔蝕的程度等都難以通過實驗室來試驗和檢測，所以設(shè)備的穿孔破壞往往可能突然發(fā)生。應(yīng)引起我們的高度重視。 從實踐的觀點來看，容易鈍化的金屬或合金，如不銹鋼、鋁和鋁合金、鈦和鈦合金等在含有氯離子的介質(zhì)中經(jīng)常發(fā)生孔蝕。碳鋼在表面的氧化皮或銹層有孔隙的情況下，在含氯離子的水中也會出現(xiàn)孔蝕現(xiàn)象?？偟膩碚f，普通鋼比不銹鋼耐孔蝕能力高，例如用海水作冷卻介質(zhì)的冷凝器管子，如果用碳鋼代替不銹鋼，雖然碳鋼的全面腐蝕較不銹鋼大得多，但卻不會發(fā)生由孔蝕引起的迅速穿孔。 此外，實踐還表明，孔蝕通常發(fā)生在靜滯的液體中，提高流速會使孔蝕減輕。例如，一臺打海水的不銹鋼泵如連續(xù)運轉(zhuǎn)，使用很好，但如停用一段時間，就會產(chǎn)生孔蝕。 前面談到的防止縫隙腐蝕的方法一般也適用于防止孔蝕。在不銹鋼中增加鉬，可以提高鋼在含氯離子介質(zhì)中的抗孔蝕能力。當(dāng)然，如果工藝條件許可，盡量降低介質(zhì)中氯離子、碘離子的含量，也會有效減小孔蝕。 （6）晶間腐蝕 晶間腐蝕也是一種常見的局部腐蝕。腐蝕是沿著金屬或合金的晶粒邊界和它的鄰近區(qū)域產(chǎn)生和發(fā)展，而晶粒本身的腐蝕則很輕微，這種腐蝕便稱為晶間腐蝕。這種腐蝕使晶粒間的結(jié)合力大大削弱，嚴(yán)重時可使材料的機械強度完全喪失。例如遭受這種腐蝕的不銹鋼，表面看來完整無損，但一經(jīng)敲擊便成碎粒。由于晶間腐蝕不易檢查，所以容易造成設(shè)備的突然破壞，危害很大。 不銹鋼、鋁合金、鎂合金、鎳基合金都是晶間腐蝕敏感性高的材料。其中奧氏體不銹鋼是制造化工設(shè)備常用的材料，它的晶間腐蝕問題，應(yīng)特別引起注意。 在6.2已經(jīng)提到奧氏體不銹鋼經(jīng)固溶處理后，鋼中溶解的碳未能析出，因而這種固溶體對碳的溶解是過飽和的。當(dāng)把這種鋼材在450～850℃溫度下短時加熱時，碳便會與鐵、鉻形成（Fe，Cr）23C6從奧氏體中析出并分布在晶粒邊界上。

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