过程装备基础第二版课件教学课件 作者 朱孝钦 刘俊明 主编第1章 引论.ppt

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1、第1篇过程装备的力学基础力学基础静力学材料力学研究物体受力后的效应。静止、平衡(外效应)刚体变形、内力(内效应)变形固体1第1章引论介绍力学基础中的基本概念强度、刚度与稳定性构件杆件变形的基本形式21.1构件1.2强度、刚度和稳定性1.3杆件变形的基本形式第1章引论目录3工程力学中将受力分析的对象统称为构件。1.1构件(1)定义它可以是组成过程装备的零件、部件或过程装备的整体。4(2)根据工程中构件的几何形状和几何尺寸，可以将它们归属于杆、板、壳、体四大类：1)杆——构件一个方向的尺寸远大于其他两个方向的尺寸，如承受风载荷的塔设备。2)板——构件一个方向的尺寸远小于其他两

2、个方向的尺寸且各处曲率均为零，如压力容器的平盖。5(3)虽然构件有杆、板、壳、体四大类，但在工程力学的分析中主要涉及杆件。3)壳——构件一个方向的尺寸远小于其他两个方向的尺寸且至少有一个方向的曲率不为零，如过程装备的各种壳体。4)体——构件三个方向的尺寸具有相同的数量级，如水坝、房屋的基础等。6杆件实例图7板、壳和体的示意图8强度是指构件在外力作用下抵抗破坏的能力。1.2强度、刚度与稳定性(1)强度条件在一般情况下，绝不允许构件的强度不足。如储罐或气瓶在规定的最大工作压力下不允许破裂、钢丝绳在起吊重物时不能被拉断等。保证构件正常工作具备足够强度的条件，称为强度条件。9刚度

3、是指构件在外力作用下抵抗变形的能力。(2)刚度条件所谓刚度失效，是指构件在外力作用下发生的变形过大，超过了正常工作所允许的变形量，这时即使构件的强度足够，但也会影响构件的正常工作。如过程工业中管道。构件除了应满足强度条件之外，还应具有一定的刚度，把变形控制在允许的范围内。保证构件正常工作具有足够刚度的条件称为刚度条件。10稳定性是指构件在外力作用下保持其原有平衡形态的能力。(3)稳定性条件构件受到外界的某种干扰力作用，会偏离原有的平衡形态。当干扰力消失，构件又重新回复到原平衡形态，则称这种平衡是稳定的，否则就是丧失了稳定性，称为失稳。如细长受压直杆和受外压的薄壁圆筒，都有

4、稳定性问题。保证构件正常工作具有足够稳定性的条件称为稳定性条件。11杆件变形的基本形式可归纳为如下四种类型：1.3杆件变形的基本形式(1)轴向拉伸或压缩当杆件两端承受沿轴线方向的拉力或压力载荷作用时，杆件将产生伸长或压缩变形。点击图标播放12(2)剪切在平行于杆件横截面两个相距很近的平面内，方向相反地作用两个横向力，当这两个力相互错动并保持它们之间的距离不变时，杆件将产生相对错动的剪切变形。点击图标播放13(3)扭转当作用在杆件上的力组成作用在垂直于杆轴线平面内的力偶时，杆件任意两横截面之间将产生绕轴线的相对转动。点击图标播放14(4)弯曲当外力或外力偶与杆件的轴线垂直作

5、用时杆件将发生弯曲变形，其轴线由直线变成曲线。习惯上将在外力或外力偶作用下产生弯曲变形或以弯曲变形为主的杆件称为梁。15基本概念：构件杆、板、壳、体强度、刚度与稳定性杆件变形的基本形式：轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。小结16