《化工设备机械基础》教学大纲

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1、《化工设备机械基础》课程教学大纲一、课程的性质和目的《化工设备机械基础》是化工工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课，包括工程力学基础（静力学、材料力学）、化工设备设计基础和机械传动三大部分。其任务是使学生掌握相关的基本理论、基本知识以及设计的基本方法，为从事化工设备机械的设计、使用、管理和维护打下基础。二、课程教学的基本要求1、本课程的教学应贯彻应用性原则和重视素质培养原则。要求理论分析与设计方法相结合，理论教学主要是讲清概念，学会应用，对数学推导一般不作演绎。要重视分析实例、课堂讨论、习题等教学环节，同时将课程

2、内容与生产实习、课程设计、毕业设计相结合，培养学生理论联系实际的能力。2、工程力学是课程教学的核心内容，是学好其他部分内容的基础，应着重抓好。其余教学内容则可根据各专业的特点和安排学时（或学分）的多少选择讲授。对化工工艺专业则要抓好化工设备设计基础，而机械传动部分可不作为重点。讲课要结合化工行业的实际，并允许对教学内容做必要调整和组合。考核方式以闭卷为主，平时成绩在期评成绩中应占有一定的比重。三、课程教学内容、重点和难点第一章物体的受力分析和静力平衡方程（6学时）要求掌握的内容：1.静力学基本概念；2.约束与约束反

3、力，受力图；3.分离体的受力图；4.力的投影、合力投影定理；5.力矩、力偶；6.力的平移；7.平面力系的简化、合力矩定理；8.平面力系的平衡方程；9.空间力系。重点：是受力图和力系平衡方程的应用。难点：约束、约束反力和一般力系的简化。第二章拉伸、压缩与剪切（6学时）要求掌握的内容：1.轴向拉伸、压缩的概念；2.材料在拉伸和压缩时的力学性能；3.拉伸和压缩的强度计算，许用应力和安全系数；4.应力集中的概念；55.剪切、挤压的实用计算；重点：轴力、应力、应变和截面法的概念，拉伸与压缩的强度计算，剪切和挤压的实用计算。难

4、点：分析低碳钢在受力和变形过程中所表现的力学性质。第三章扭转（4学时）要求掌握的内容：1.扭转的概念和实例；2.扭转时外力和内力的计算；3.纯剪切；4.圆轴扭转时的应力；5.圆轴扭转时的强度条件；6.圆周扭转时的变形和刚度条件。重点：应用扭转强度、刚度条件进行圆轴的设计和校核。难点：圆轴扭转时的变形和应力分析。第四章弯曲（8学时）要求掌握的内容：1.弯曲的概念和实例；2.剪力和弯矩；3.剪力图和弯矩图；4.纯弯曲时梁横截面上的正应力；5.惯性矩的计算；6.弯曲正应力的强度条件；7.梁弯曲时的剪应力；8.弯曲变形；9

5、.提高梁弯曲强度和刚度的措施。重点：梁弯曲正应力计算及强度条件的应用；梁弯曲变形计算及刚度条件的应用。难点：剪力图、弯矩图以及梁正应力的分析。第五章应力状态分析、强度理论和组合变形（4学时）要求掌握的内容：1.应力状态的概念；2.平面应力状态应力分析；3.三向应力状态简介和广义虎克定律；4.强度理论简介；5.组合变形的强度计算；重点：一点主应力状态的概念，平面应力状态时主平面和主应力以及极值剪应力；强度理论及应用；不同组合变形的强度计算方法。第六章疲劳（2学时）要求了解的内容：51.交变应力的概念；2.疲劳的概念；

6、3.持久极限；4.提高构件疲劳强度的措施。第七章金属学—化工机械常用材料（8学时）要求掌握的内容：1.金属的晶体结构；2.铁碳合金；3.碳素钢；4.合金钢；5.铸铁；6.铜及铜合金；7.铝及铝合金。重点：掌握铁碳平衡状态图。第八章化工设备设计基础概述（2学时）要求掌握的内容：1.容器的结构和分类；2.容器机械设计的基本要求；3.容器的标准化设计；4.化工容器常用金属材料的基本性能。第九章内压薄壁容器设计基础（6学时）要求掌握的内容：1.回转壳体的几何特性；2.回转壳体薄膜应力分析；3.典型回转壳体的应力分析；4.内

7、压圆筒边缘应力的概念。重点：典型回转壳体的应力分析。难点：回转壳体薄膜应力分析。第十章内压薄壁圆筒和球壳设计（4学时）要求掌握的内容：1.概述；2.内压薄壁圆筒和球壳的设计；3.容器的压力试验及校核。重点：薄壁圆筒形容器和球壳的设计。第十一章内压容器封头的设计（4学时）要求掌握的内容：1.凸形封头设计；2.锥形封头设计；53.平板封头设计；4.封头的结构特性及选择。重点：凸形（半球形、椭圆形、碟形）封头设计。第十二章外压容器设计基础（4学时）要求掌握的内容：1.概述；2.临界压力；3.外压容器设计方法及要求；4.外

8、压球壳与凸形封头的设计；5.加强圈的作用与结构。重点：外压圆筒与椭圆形封头设计的图算法。难点：图算法原理。第十三章容器零部件（4学时）要求掌握的内容：1.法兰连接的组成、密封原理，法兰的结构与分类，影响法兰密封的因素，法兰标准以及选用法兰标准的主要参数；2.支座的分类和结构；3.容器开孔补强的设计原则、补强结构的形式、适用的开孔范围和不另行补强的最大开孔直径