基本介紹
內容簡介,作品目錄,
內容簡介
《化工設備機械基礎》講述了：隨著教學改革的不斷深入，不同學校對過程機械相關專業的教學提出了不同的要求。考慮化學工程、套用化學、製藥工程、高分子材料、環境科學、生物化學等專業的課程設定，結合近年來的教學實踐，將“化工設備機械基礎”和“工程力學”內容進行整合，編寫了《化工設備機械基礎》。
《化工設備機械基礎》的主要特點體現在如下幾個方面：
（1）通過相互滲透、融會貫通、精選特色等保持了原系列教材的特點
由刁玉瑋教授主編的《化工設備機械基礎》一直是國內許多院校化工工藝類專業的首選教材，已經再版6次，作為“十五”和“十一五”規劃教材，深受廣大師生的歡迎。《化工設備機械基礎》的“化工設備材料”“化工容器設計”篇按照《化工設備機械基礎》一書的基本構架編寫，主要內容保持不變；“典型化工設備的機械設計”篇重新進行編寫。由銀建中副教授主編的《工程力學》作為高等學校理工科規劃教材一直是化工工藝類學生的力學基礎教材。《化工設備機械基礎》的“工程力學基礎”篇保留了《工程力學》一書的特色內容。
（2）在內容和表達方面，儘可能反映學科的最新發展趨勢，保證教材與時俱進
根據最新國家標準、行業標準和工程規範，在“化工設備材料”篇中，將最新材料標準、材料牌號等進行了較大幅度的調整，有助於教師和學生對新標準的了解。“典型化工設備的機械設計”篇中塔設備設計內容完全符合最新標準的設計要求，便於學生在掌握基本設計理論的同時，適應國家標準對典型設備的設計要求。
（3）注重解決工程實際問題的能力和自主學習能力的培養
在典型壓力容器結構應力分析時，注重與工程實際問題緊密結合，以典型結構的應力分布、設計要點、工程意義為重點，對典型結構進行應力分析與討論，提高解決工程實際問題的能力，把複雜的推導和理論分析留給學生通過查閱文獻和資料自主學習解決。
作品目錄
第1篇 工程力學基礎
第1章 引言
1.1 構件
1.2 強度、剛度與穩定性
1.3 基本變形形式
第2章 軸向拉伸與壓縮
2.1 拉伸與壓縮的基本概念
2.2 物體的內力截面法
2.2.1 內力的概念
2.2.2 截面法求內力
2.3 拉伸與壓縮時的應力分析
2.3.1 應力的概念
2.3.2 軸向拉壓時橫截面上的應力
2.4 拉伸與壓縮變形胡克定律
2.4.1 縱向變形
2.4.2 橫向變形
2.4.3 胡克定律
2.5 軸向拉伸與壓縮時的強度計算
2.5.1 許用應力與安全係數
2.5.2 軸向拉伸與壓縮時的強度條件
2.6 熱應力的概念
2.7 應力集中的概念
習題
第3章 剪下與圓軸扭轉
3.1 剪下與擠壓
3.1.1 剪下
3.1.2 擠壓
3.1.3 剪下與擠壓的強度計算
3.1.4 剪應變與剪下胡克定律簡介
3.2 扭轉
3.2.1 扭轉的基本概念
3.2.2 扭轉時外力的計算
3.2.3 扭轉時內力的計算
3.3 圓軸扭轉時的應力及強度條件
3.3.1 剪應變分布規律
3.3.2 剪應力分布規律
3.3.3 以靜力平衡求剪應力
3.3.4 截面的幾何性質、強度條件
3.4 圓軸扭轉時的變形及剛度條件
3.4.1 圓軸扭轉時的變形分析
3.4.2 圓軸扭轉時的剛度條件
習題
第4章 梁的彎曲
4.1 基本概念
4.2 彎曲時的內力分析
4.2.1 彎曲內力
4.2.2 剪力和彎矩符號規則
4.3 彎矩圖
4.4 彎曲時的應力和強度計算
4.4.1 平面假設與變形的幾何關係
4.4.2 物理方程與應力分布
4.4.3 靜力平衡方程
4.4.4 彎曲正應力公式適用範圍的討論
4.5 截面幾何性質
4.5.1 常用截面的幾何性質
4.5.2 組合截面的幾何性質
4.6 彎曲正應力的強度條件
4.7 梁的最佳化設計
4.7.1 支承的合理安排
4.7.2 載荷的合理布置
4.7.3 截面形狀的合理設計
4.8 梁的彎曲變形
4.8.1 梁的彈性曲線、撓度和轉角
4.8.2 彈性曲線的近似微分方程
4.8.3 用疊加法求梁的變形
4.8.4 粱的剛度校核提高抗彎剛度的措施
習題
第5章 強度理論與組合變形
5.1 強度理論簡介
5.2 組合變形的概念
5.3 拉伸(壓縮)與彎曲組合變形
5.4 扭轉與彎曲組合變形
5.4.1 扭轉與彎曲組合變形時的應力分析
5.4.2 扭轉與彎曲時的強度計算
習題
第6章 壓桿穩定
6.1 工程中的穩定性問題
6.2 兩端球鉸支細長壓桿的臨界力
6.3 桿端不同約束條件下細長壓桿的臨界力
6.4 壓桿臨界應力與歐拉公式的適用範圍
6.4.1 臨界應力和柔度
6.4.2 歐拉公式的適用範圍
6.4.3 中柔度壓桿的臨界應力公式
6.5 壓桿穩定性校核
6.5.1 壓桿穩定性安全準則
6.5.2 壓桿穩定性校核的安全係數法
6.6 工程中提高壓桿穩定性的措施
6.7 其他構件穩定問題簡介
習題
第二篇 化工設備材料
第7章 材料基礎知識
7.1 鋼材生產基本知識
7.1.1 煉鋼爐
7.1.2 爐外精煉
7.1.3 脫氧工藝
7.1.4 幾個基本術語
7.1.5 鋼材分類
7.1.6 鋼鐵牌號及表示方法
7.1.7 鋼材的熱處理
7.2 材料的性能
7.2.1 力學性能
7.2.2 物理性能
7.2.3 化學性能
7.2.4 工藝性能
第8章 化工設備材料及其選擇
8.1 碳鋼
8.2 低合金鋼及化工設備用特種鋼
8.2.1 合金元素對鋼性能的影響
8.2.2 低合金鋼
8.2.3 鍋爐和壓力容器用鋼板
8.2.4 不銹耐酸鋼
8.2.5 耐熱鋼
8.2.6 低溫用鋼
8.2.7 鋼材的品種和規格
8.2.8 化工設備用鋼的選材原則
8.3 有色金屬材料
8.3.1 鋁及其合金
8.3.2 銅及其合金
8.3.3 鉛及其合金
8.3.4 鈦及其合金
8.4 非金屬材料
8.4.1 無機非金屬材料
8.4.2 有機非金屬材料
第9章 化工設備的腐蝕及防腐措
9.1 金屬的腐蝕
9.1.1 金屬腐蝕的評定方法
9.1.2 化學腐蝕
9.1.3 電化學腐蝕
9.2 晶間腐蝕和應力腐蝕
9.3 金屬腐蝕破壞的形式
9.4 金屬設備的防腐措施
習題
第3篇 化工容器設計
第10章 容器設計的基本知識
10.1 容器的分類與結構
10.1.1 容器的分類
10.1.2 容器的結構
10.2 容器零部件的標準化
10.2.1 標準化的意義
10.2.2 標準化的基本參數
10.3 壓力容器的安全監察
10.3.1 我國壓力容器的基本狀況
10.3.2 我國壓力容器安全監察體制
10.4 現行壓力容器安全監察法規、規範介紹
10.5 壓力容器建造標準規範
10.5.1 壓力容器建造標準的基本內容
10.5.2 壓力容器標準化體系
10.6 壓力容器國內外標準簡介
10.6.1 各國主要壓力容器標準的性質和地位
10.6.2 各國壓力容器分類的原則
10.6.3 各國主要標準的壓力適用範圍
10.6.4 在標準中及時體現先進技術的套用
10.6.5 我國主要壓力容器建造標準瓶食
10.7 《鋼製壓力容器》簡介
10.7.1 適用範圍
10.7.2 不適用範圍
10.7.3 超出標準規定範圍的設計問題
10.8 設計載荷條件
10.9 壓力容器設計壽命
10.10 容器機械設計的基本要求
習題
第11章 內壓薄壁容器的應力分析
11.1 迴轉殼體的應力分析——薄膜應力理論
11.1.1 薄壁容器及其應力特點
11.1.2基本概念與基本假設
11.1.3 經向應力計算公式——區域平衡方程式
11.1.4 環向應力計算公式——微體平衡方程式
11.1.5 軸對稱迴轉殼體薄膜理論的套用範圍
11.2 薄膜理論的套用
11.2.1 受氣體內壓的圓筒形殼體
11.2.2 受氣體內壓的球形殼體
11.2.3 受氣體內壓的橢球殼體(橢圓形封頭)
11.2.4 受氣體內壓的錐形殼體
11.2.5 受氣體內壓的碟形殼體(碟形封頭)
11.2.6 例題
11.3 內壓圓筒邊緣應力
11.3.1 邊緣應力的概念
11.3.2 邊緣應力的特點
11.3.3 對邊緣應力的處理
習題
第12章 內壓薄壁圓筒與封頭的強度設計
12.1 強度設計的基本知識
12.1.1 關於彈性失效的設計準則
12.1.2 強度理論及其相應的強度條件
12.2 內壓薄壁圓筒殼與球殼的強度設計
12.2.1 強度計算公式
12.2.2 設計參數的確定
12.2.3 容器的厚度和最小厚度
12.2.4 壓力試驗及其強度校核
12.2.5 例題
12.3 內壓圓筒封頭的設計
12.3.1 半球形封頭
12.3.2 橢圓形封頭
12.3.3 碟形封頭
12.3.4 球冠形封頭
12.3.5 錐形封頭
12.3.6 平板封頭
12.3.7 例題
12.3.8 封頭的選擇
習題
第13章 外壓圓筒與封頭的設計
13.1 概述
13.1.1 外壓容器的失穩
13.1.2 容器失穩型式的分類
13.2 臨界壓力
13.2.1 臨界壓力的概念
13.2.2 影響臨界壓力的因素
13.2.3 彈性失穩的理論計算方法
13.2.4 長圓筒、短圓筒和剛性圓筒
13.2.5 臨界壓力的理論計算
13.2.6 臨界長度
13.3 外壓圓筒的工程設計
13.3.1 設計準則
13.3.2 外壓圓筒壁厚設計的圖算法
13.3.3 外壓容器的試壓
13.3.4 例題
13.4 軸向受壓圓筒失穩計算
13.5 外壓球殼與凸形封頭的設計
13.5.1 外壓球殼和球形封頭的設計
13.5.2 凸面受壓封頭的設計
13.5.3 例題
13.6 外壓圓筒加強圈的設計
13.6.1 加強圈的作用與結構
13.6.2 加強圈的間距
13.6.3 加強圈的尺寸設計
13.6.4 加強圈與圓筒間的連線
13.6.5 例題
習題
第14章 容器零部件
14.1 法蘭連線
14.1.1 法蘭連線結構與密封原理
14.1.2 法蘭的結構與分類
14.1.3 影響法蘭密封的因素
14.1.4 法蘭標準及選用
14.2 容器支座
14.2.1 臥式容器支座
……
第4篇 典型化工設備的機械設計
第15章 管殼式換熱器的機械設計
第16章 塔設備設計
附錄
參考文獻
