[工学]化工机械基础

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1、化工机械基础陈刚第20教学楼1362021/7/142教材：面向21世纪课程教材“化工机械基础”，第二版，陈国桓主编，化学工业出版社2021/7/143绪言一、为什么开这门课？由规模经济引发，必须对大设备进行应力分析；设备必须出计算书，重点校核强度、刚度和稳定性；设备与工艺相辅相成，互为补充；2021/7/144二、主要内容及学时安排第一篇工程力学24学时第二篇材料与焊接6学时第三篇容器设计18学时2021/7/145三、学习方法抓紧课上时间，事半功倍；按时、优质完成作业，忌题海战术；勤学、善问，注重交流；2021/7/146第一篇工程力学理论力学：研究物

2、体机械运动一般规律材料力学：研究构件承载能力构件承受荷载能力衡量：1．强度：构件抵抗破坏的能力2．刚度：构件抵抗变形的能力3．稳定性：构件保持原有平衡形态能力2021/7/147第一章物体的受力分析及其平衡条件第一节力的概念和基本性质一．力的概念1．刚体与变形体2．力是物体间相互的机械作用力的运动效应，由理论力学研究力的三要素：大小，方向，作用点，由材料力学研究力的变形效应。2021/7/148二．力学公理1、作用与反作用定律2、二力平衡定律二力构件和二力杆3、力的平行四边形法则AF1F2F3R1RaaPPyPx2021/7/149第二节力矩与力偶一、力

3、矩合力矩定理FdO2021/7/1410二、力偶特征：1、是一个基本的力学量，不能与一个力平衡，力偶只能与力偶平衡。2、力偶对作用面内任一点之矩与矩心的位置无关，恒等于力偶矩。3、同平面内两力偶等效是力偶矩相等。2021/7/1411三力的平移Q”Q’mQ’2021/7/1412四、平面一般力系向一点简化OF1F2FnOF1F2FnF1’F1”m1F2’m2Fn’mnOF1’F2’m2Fn’mnm1R’MO2021/7/1413四、平面一般力系向一点简化OR’MORR”d2021/7/1414第三节物体的受力分析主动力的分类：体力、面力、集中力一、约束

4、和约束反力自由体和非自由体约束和约束反力：方向、作用点、大小（平衡方程）2021/7/14151、柔性体约束（柔索约束）绳索，传动带，链条等，忽略刚性，不计重力，绝对柔软且不可伸长特点：只受拉，不受压，不能抗弯矩，限制物体沿柔性体伸长的方向运动。2021/7/14162021/7/14172021/7/14182、光滑接触面（线）约束特点：只受压，不受拉，沿接触点处的公法线而指向物体，一般用N表示。又叫法向反力。忽略摩擦，理想光滑。2021/7/14192021/7/14203、铰链约束2021/7/1421（1）固定铰链支座约束2021/7/142220

5、21/7/14232021/7/14242021/7/1425（2）活动铰链支座约束2021/7/14262021/7/14274、固定端约束2021/7/14282021/7/14292021/7/1430二、受力图例1-1．某化工厂的卧式容器，容器总重量(包括物料、保温层等)为Q，全长为L，支座B采用固定式鞍座，支座C采用活动式鞍座。试画出容器的受力图。2021/7/1431例1-2．焊接在钢柱上的三角形钢结构管道支架，上面铺设三根管道，试画出结构整体及各构件的受力图。2021/7/1432例1-3刚架自身重力不计，AC上作用载荷，画出AC、BC及刚架

6、整体的受力图2021/7/1433画受力图的步骤：(1)简化结构，画结构简图；(2)选择研究对象，画出作用在其上的全部主动力；(3)根据约束性质，画出作用于研究对象上的约束反力。2021/7/1434第四节平面力系的平衡方程式平面力系平衡的必要与充分条件：力系的主矢和对任一点的主矩都等于零。2021/7/1435例1-4梁AB，长L=6m，A、B端各作用一力偶，m1=15kN.m，m2=24kN.m，转向如图所示，求支座A、B的反力。2021/7/1436例1-5直杆AB与弯杆BC铰接，已知AB杆上有一力偶矩M作用，各杆重力不计。求支座A、C处的约束反力。

7、2021/7/1437例1-6刚架所受荷载、尺寸及支承情况见图，求支座A及B处的反力。2021/7/1438例1-7悬臂梁AB作用有均布荷载q，在自由端还受一集中力和一力偶矩为m的力偶作用，梁长度为L。求固定端A的约束反力。2021/7/1439作业P92第5题，第6题