化工設備設計基礎（第2版）

《化工設備設計基礎（第2版）》是2015年化學工業出版社出版的圖書，作者是方書起、魏新利。

基本介紹

• 書名：化工設備設計基礎（第2版）
• 作者：方書起、魏新利
• ISBN：978-7-122-23488-9
• 類別：教材 >> 本科 >> 本科化工
• 頁數：265頁
• 出版社：化學工業出版社 
• 出版時間：2015年8月 
• 裝幀：平裝
• 開本：16K、787×1092、1/16
• 版次：2版1次

內容簡介

本書主要闡述工程力學基礎、薄壁容器應力分析以及典型化工設備設計的機械基礎知識。第1篇工程力學基礎，主要討論構件的受力分析、變形與破壞的規律，構件的強度、剛度和穩定性計算；第2篇薄壁容器設計，主要介紹化工設備常用材料，壓力容器筒體與封頭的類型、特點、設計計算方法及常用零部件；第3篇典型化工設備，主要介紹過程生產中三種常用設備——換熱設備、塔設備、攪拌反應設備的結構特點、選型和機械設計方法；附錄列出了熱軋型鋼規格表和壓力容器材料許用應力表。

目錄

第1篇工程力學基礎

第1章構件的受力分析

1.1力的概念及性質3

1.1.1力的概念3

1.1.2力的基本性質4

1.2約束與約束反力6

1.2.1柔軟體約束6

1.2.2光滑面約束6

1.2.3光滑鉸鏈約束7

1.2.4固定端約束8

1.3受力圖8

1.4平面匯交力系的合成與平衡條件9

1.4.1平面匯交力系的幾何法與平衡條件10

1.4.2平面匯交力系合成的解析法與平衡條件10

1.5平面力偶系的合成與平衡條件12

1.5.1力矩12

1.5.2力偶與力偶矩13

1.5.3平面力偶系的合成與平衡條件14

1.6平面一般力系的合成與平衡條件15

1.6.1力的平移定理15

1.6.2平面一般力系的簡化15

1.6.3平面一般力系的平衡條件17

1.7空間力系18

1.7.1力在直角坐標軸上的投影18

1.7.2力對軸的矩19

1.7.3空間力系的平衡方程19

習題20

第2章直桿的拉伸和壓縮

2.1桿件變形的基本形式22

2.2軸向拉伸或軸向壓縮時的內力23

2.2.1內力的概念23

2.2.2內力求解方法24

2.3軸向拉伸或壓縮時的應力24

2.3.1應力的概念24

2.3.2軸向拉伸或軸向壓縮時橫截面上的應力25

2.3.3軸向拉伸或軸向壓縮時斜截面上的應力25

2.4軸向拉伸或軸向壓縮時的變形及虎克定律26

2.4.1縱向變形26

2.4.2橫向變形27

2.4.3虎克定律27

2.5軸向拉伸或壓縮時材料的力學性能29

2.5.1低碳鋼拉伸時的力學性能29

2.5.2其他材料拉伸時的力學性能31

2.5.3材料在壓縮時的力學性能32

2.5.4材料的許用應力32

2.6軸向拉伸或軸向壓縮時的強度計算33

習題34

第3章直梁的彎曲

3.1平面彎曲的概念及梁的分類36

3.1.1平面彎曲的概念37

3.1.2梁的分類37

3.2直梁彎曲時的內力分析37

3.2.1剪力和彎矩37

3.2.2剪力圖和彎矩圖39

3.3純彎曲時梁橫截面上的正應力和彎曲強度計算41

3.3.1純彎曲時梁橫截面上的正應力41

3.3.2梁的彎曲強度計算45

3.3.3提高梁彎曲強度的主要途徑47

3.4梁的彎曲變形與剛度校核49

3.4.1撓度和轉角49

3.4.2梁的撓曲線近似方程50

3.4.3用疊加法求梁的變形51

3.4.4梁彎曲時的剛度校核52

習題52

第4章剪下與圓軸的扭轉

4.1剪下與擠壓54

4.1.1切應力及強度條件54

4.1.2擠壓應力及強度條件55

4.1.3純剪下與切應力互等定理57

4.1.4切應變與剪下虎克定律57

4.2圓軸扭轉時的外力和內力58

4.2.1扭轉變形的概念58

4.2.2外力偶矩的計算58

4.2.3扭轉時橫截面上的內力59

4.3圓軸扭轉時橫截面上的應力59

4.3.1軸的扭轉變形實驗及假設59

4.3.2圓軸扭轉時橫截面上的應力計算60

4.4圓軸扭轉時的強度和剛度條件62

4.4.1圓軸扭轉時的強度條件62

4.4.2圓軸扭轉時的剛度條件63

習題64

第5章複雜應力狀態下的強度計算

5.1應力狀態的概念66

5.2廣義的虎克定律68

5.3強度理論69

5.3.1材料破壞的主要形式69

5.3.2四種常用的強度理論69

5.4組合變形時桿件的強度計算70

5.4.1彎曲與拉伸或壓縮組合變形的強度計算70

5.4.2彎曲與扭轉組合變形的強度計算71

習題74

第6章壓桿的穩定性

6.1壓桿穩定性的概念76

6.2壓桿的臨界力及臨界應力77

6.2.1壓桿的臨界力77

6.2.2壓桿的臨界應力78

6.3壓桿的穩定性計算80

習題82

第2篇薄壁容器設計

第7章概述

7.1壓力容器的結構和特點86

7.2壓力容器的分類87

7.3容器機械設計的基本要求89

7.4容器的零部件標準化90

習題91

第8章化工設備常用材料

8.1金屬材料的基本性能92

8.1.1化學成分92

8.1.2金屬材料的基本性能93

8.2碳素鋼95

8.2.1碳素鋼的分類96

8.2.2碳素鋼的性能和使用97

8.3合金鋼97

8.3.1合金鋼的分類97

8.3.2低合金鋼98

8.3.3不鏽鋼和耐熱鋼98

8.4壓力容器用鋼99

8.4.1鋼板100

8.4.2鋼管100

8.4.3鍛件100

8.5鑄鐵101

8.5.1鑄鐵分類101

8.5.2壓力容器用鑄鐵102

8.6有色金屬102

8.6.1鋁及鋁合金102

8.6.2銅及銅合金102

8.6.3鈦及鈦合金103

8.6.4鎳及鎳合金104

8.6.5鉛及鉛合金104

8.7非金屬材料105

8.7.1有機非金屬材料105

8.7.2無機非金屬材料106

8.7.3複合材料106

習題107

第9章內壓薄壁容器的應力分析

9.1迴轉薄殼的薄膜應力分析108

9.1.1迴轉殼體的幾何特性108

9.1.2迴轉薄殼的無力矩與有力矩概念109

9.1.3迴轉薄殼的薄膜應力分析110

9.2迴轉薄殼的薄膜應力計算111

9.2.1承受氣體壓力的殼體111

9.2.2承受液體靜壓力的殼體114

9.3邊緣應力及其特點114

9.3.1邊緣應力的產生114

9.3.2邊緣應力的特性115

9.3.3設計中對邊緣應力的處理116

9.4壓力容器應力分類及分析設計簡介116

9.4.1壓力容器的應力分類117

9.4.2應力強度及其基本許用應力118

9.4.3分析設計法對各類應力強度的限制118

習題118

第10章內壓容器設計

10.1內壓圓筒的強度計算120

10.2內壓球殼的強度計算121

10.3設計參數的確定122

10.3.1設計壓力和計算壓力122

10.3.2設計溫度122

10.3.3焊接接頭係數122

10.3.4厚度附加量123

10.3.5許用應力和安全係數123

10.3.6最小厚度123

10.4壓力試驗124

10.5凸形封頭的強度計算125

10.5.1半球形封頭125

10.5.2橢圓形封頭126

10.5.3碟形封頭126

10.5.4球冠形封頭127

10.6錐形封頭的強度計算128

10.6.1錐殼厚度128

10.6.2受內壓無折邊錐殼129

10.6.3受內壓折邊錐殼131