化工机械设备整理.ppt

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1、六、主单元体、主面、主应力主单元体(Principalbidy)：各侧面上剪应力均为零的单元体。主面(PrincipalPlane)：剪应力为零的截面。主应力(PrincipalStress）：主面上的正应力。主应力排列规定：按代数值大小，§5-1应力状态的概念s1s2s3xyzsxsysz1单向应力状态（UnidirectionalStateofStress）：一个主应力不为零的应力状态。二向应力状态（PlaneStateofStress）：一个主应力为零的应力状态。三向应力状态（Three—DimensionalSt

2、ateofStress）：三个主应力都不为零的应力状态。AsxsxtzxsxsxBtxz§5-1应力状态的概念2一、强度理论：是关于“构件发生强度失效（failurebyloststrength）起因”的假说。1、伽利略播下了第一强度理论的种子；二、材料的破坏形式：⑴屈服；⑵断裂。2、马里奥特关于变形过大引起破坏的论述，是第二强度理论的萌芽；3、杜奎特（C.Duguet)提出了最大剪应力理论；4、麦克斯威尔最早提出了最大畸变能理论（maximumdistortionenergytheory）；这是后来人们在他的书信出版后才知道的。§5

3、-5强度理论简介3①外力分析：外力向形心简化并分解。②内力分析：每个外力分量对应的内力方程和内力图，确定危险面。③应力分析：建立强度条件。弯扭组合问题的求解步骤：§5-6组合变形的强度计算4§5-6组合变形的强度计算5（一）、最大拉应力（第一强度）理论：认为构件的断裂是由最大拉应力引起的。当最大拉应力达到单向拉伸的强度极限时，构件就断了。1、破坏判据：2、强度准则：3、实用范围：实用于破坏形式为脆断的构件。§5-5强度理论简介三、四大强度理论6（二）、最大伸长线应变（第二强度）理论：认为构件的断裂是由最大拉应力引起的。当最大伸长线应变

4、达到单向拉伸试验下的极限应变时，构件就断了。1、破坏判据：2、强度准则：3、实用范围：实用于破坏形式为脆断的构件。§5-5强度理论简介7（三）、最大剪应力（第三强度）理论：认为构件的屈服是由最大剪应力引起的。当最大剪应力达到单向拉伸试验的极限剪应力时，构件就破坏了。1、破坏判据：3、实用范围：实用于破坏形式为屈服的构件。2、强度准则：§5-5强度理论简介8（四）、形状改变比能（第四强度）理论：认为构件的屈服是由形状改变比能引起的。当形状改变比能达到单向拉伸试验屈服时形状改变比能时，构件就破坏了。1、破坏判据：2、强度准则3、实用范围：

5、实用于破坏形式为屈服的构件。§5-5强度理论简介9第六章压杆的稳定性10§6-1压杆稳定性的概念细长压杆平衡，当压力小于“一定值”时，压杆一直处于直线形式的平衡，微小的外界扰动使其偏离平衡位置，发生微小的弯曲变形。但干扰解除后，它仍能恢复到初始直线平衡位置。这时称压杆直线形式的平衡状态是稳定的。当压力达到“一定数值”时，外界扰动使其发生微小的弯曲变形。扰动解除后，它将处于微弯状态下的平衡，而不能恢复到初始直线平衡位置。这时称压杆直线形式的平衡状态是不稳定的。11§6-1压杆稳定性的概念失稳：压杆丧失直线形式的平衡状态转变为曲线形式

6、的平衡状态，这一过程称失稳，又称屈曲。临界压力（临界载荷）Fcr——使压杆出现失稳现象的最小载荷稳定平衡不稳定平衡临界状态临界压力:Pcr12§6-2临界压力的确定欧拉公式细长压杆的临界压力Fcr的大小与下列因素有关：1.Fcr∝(1/L2)；2.Fcr∝E；3.Fcr∝I；4.Fcr与杆端的自承有关。综合这些因素，可以得临界压力Fcr的欧拉公式：130.5l表6–1各种支承约束条件下等截面细长压杆临界力的欧拉公式支承情况两端铰支一端固定另端铰支两端固定一端固定另端自由两端固定但可沿横向相对移动支座形式PcrABl临界力Pcr欧拉公式

7、长度系数μμ=1μ0.7μ=0.5μ=2μ=1PcrABlPcrABl0.7lCCDC—挠曲线拐点C、D—挠曲线拐点0.5lPcrPcrl2llC—挠曲线拐点14§6-3欧拉公式的适用范围以及两种杆的计算柔度：柔度反映了压杆的长度、两端约束、截面形状尺寸因素对压杆临界应力的综合影响。15§6-3欧拉公式的适用范围以及两种杆的计算只有细长杆才可用欧拉公式，即16§6-3欧拉公式的适用范围及杆的计算对中长杆对粗短杆17分析题：（1）薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍。问题a：筒体上开椭圆孔，如何开应使其短轴与筒体的轴线平行，以尽量减少

8、开孔对纵截面的削弱程度，使环向应力不致增加很多。18一、外压容器的概念及其失效形式1.外压容器的概念外压容器：容器外部压力大于内部压力。石油、化工生产中外压操作，例如：石油分馏中的减压蒸馏塔、多效蒸发中的真空冷凝器、带有