化工设备基础1

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1、化工设备基础1力学基础静力学：力对物体的外效应——运动、平衡视物体为刚体材料力学：力对物体的内效应——变形、内力视物体为变形体引论力学基础的几个基本概念构件：工程力学中受力分析的对象。四大类构件：杆、板、壳、体强度、刚度与稳定性：强度一外力作用下抵抗破坏的能力。刚度一外力作用下抵抗变形的能力。稳定性一外力作用下保持原有平衡形态的能力。杆件变形的基本形式：轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲静力学力的基本概念力是物体间的相互作用，其作用结果使物体的运动状态发生改变或产生变形。（1）力作用的效应：①使物体的运动状态发生改变称为力的外效应。②使物休产生变

2、形，称为力的内效应。（2）力对物体的效应决定于力的三耍素：大小、方向、作用点（作用线）（3）力的表75法：力是一矢量，用数学上的矢量记号表示。（4）力单位制：集中力——牛顿，N；分布力——帕斯卡，Pa0lMPa=106Pa=lN/mm2N-mm-MpaN-m-Pa（5）力系的概念：作用在物体上的一群力。平衡力系：某一力系作用下处于平衡状态。力的基本原理公理一（二力平衡公理）作用在刚体的两个力处于平衡状态的充分和必要条件是：这两个力大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上（简称为等值、反向、共线）。二力构件或二力杆：只受两个力作用并处于平衡的物

3、体公理二（加减平衡力系公理）在作用于刚体上的力系中，加上或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。推论（力在刚体上的可传性）作用在刚体上的力，可以沿其作用线移到刚体内任意一点，而不改变力对刚体的作用效应。注意：在材料力学（变形体）中不可用公理三（力的平行四边形公理）作用在物体上同一点的两个力，可以合成为作用于该点的一个合力，它的大小和方向由这两个力为边所构成的平行四边形对角线来表示。BP：合力为原两力的矢量和。矢量表达式：R=F1+F2推论（三力汇交定理）当刚休在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也

4、通过这个点。公理四（作用力与反作用力公理）两个物体间的作用力和反作用力总是总是大小相等、方向相反，沿同一直线分别作用在这两个物体上。（牛三定律）平面力系的简化与平衡平面力系有平面汇交力系、平面平行力系、平面力偶系和平面一般力系四种类型。平面汇交力系：作用于物体上各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点。常用的简化方法有两种：作图法与解析法。平面汇交力系平衡的充分必要条件是：力系的合力等于零。??二0即：??????=0力偶的概念与力偶性质一对大小相等、方向相反、作用线不重合的平行力称为力偶。力偶性质:等效变换性、等效变换性力与力偶的联系：一个力二

5、一个与之平行且相等的力+—个力偶（力的平移定理）力偶的合成：？?二??1+??2+??+????力偶的平衡：??=0平面一般力系向已知点简化平面一般力系二平面汇交力系+平面力偶系（力的可传性、力与力偶的联系。）这两个力系的平衡条件即为平血一般力系的平衡条件，及平面一般力系的充分和必要条件？???二0是：？???二0??0=0约束和约束力自由体：在空间不受限制任意运动的物休；非自由体：受到周围物休对其某种位移限制。约束：把这些对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体；约束力：约束作用于被约束物体的力。四种典型约束：柔索、光滑接触面、光滑较链、固定

6、端。柔索：由钢丝绳、柔绳、链条、胶带构成的约束。特点：只能限制物体被拉直方向的运动。方向：沿柔性体背离物体（向外方向）。光滑接触面：两物体的接触面是光滑的，接触面间的摩擦力很小，可以忽略不计。特点：只能阻止物体过接触点沿公法线方向而趋向支承烦的运动。方向：通过接触点，沿公法线方向指向被约束物体。光滑较链——固定餃支座特点：限制了构件A、B的相对移动，而只能绕圆柱销C的轴线自由转动。方向：由于构件在转动，所以约朿的反力N也跟着转动，通常用两个相互垂直的分力Nx、Ny來表示，且过销钉。光滑較链一一固定較支座特点：只能限制支座沿垂直于支承面方向的移动

7、。方向：约束反力垂直于支承面，通过较链中心指向被约束物体，且过销钉。固定端约束：特点：不允许作纵向或横向移动，也不允许转动。方向：一般为三个，分别为Nx、Ny和M。构件的受力分析受力分析：根据已知条件，利用基木概念和公理分析构件的受力情况的过程。分离体：将研究对象受到的约束全部解除，将其从系统中分离出来成为独立的构件。主动力：使物体具有运动趋势的力。被动力：限制物体运动的力。画受力图的步骤：明确研究对象、取分离体、画上主动力、画上约束反力第三章杆件的内力分析内力：物体内部质点之间本身存在的相互作用力变形：物休内部质点之间在内力作用下发生相对位置

8、变化。内力的解法：切一刀一截面法。内力函数：内力分量关于截面位置的函数。内力图：将内力函数用图线表示出来。内力函数求取方法：截面法。截取代平截：欲求某