过程设备机械设计基础.pptx
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1、内容纵览绪论静力学材料力学常用材料机械传动压力容器压力管道总结软件介绍第1页/共48页第一章 过程设备总论重中之重对过程设备的分类要比较明确习题举例:1.除雾器的作用是除去气体中悬浮着的液体颗粒,按照过程设备的分类标准,它属于 。(单选题)a)化学反应设备 b)分离设备 c)物料输送设备 d)传热设备2 下面属于分离设备的有 。(多选题)A 精馏塔 B 斗式提升机 C 锅炉 D 除雾器3.按照过程设备的分类标准,锅炉属于 。(单选)a)化学反应设备 b)分离设备 c)物料输送设备 d)传热设备第2页/共48页过过程程设设备备反反应应设设备备输输送送设设备备分分离离设设备备传传热热设设备备粉粉
2、碎碎 设设 备备加加 热热 炉炉搅搅 拌拌 釜釜流流 化化 床床管管式式固固 定定 床床塔塔式式固固体体输输送送流流体体输输送送液液:泵泵气气:压压缩缩机机混混 合合 式式蓄蓄 热热 式式间间 壁壁 式式结结 晶晶 器器蒸蒸 发发 器器干干燥燥设设备备固固-固固液液-液液气气-气气固固-液液固固-气气液液-气气类类似似加加热热设设 备备:温温度度高高,燃燃料料燃燃烧烧火火焰焰传传热热如如锅锅炉炉,机机械械气气流流粉粉碎碎化化学学粉粉碎碎破破碎碎磨磨碎碎超超细细磨磨碎碎除雾设备属气液分离设备,作用是除去气体中的液体颗粒除雾设备属气液分离设备,作用是除去气体中的液体颗粒第3页/共48页第二章第六章
3、重中之重掌握静力学的基本分析方法掌握约束的主要类型和力学特点针对不同外力作用下的构件,掌握内力/外力/变形分析和计算方法应力和应变的计算方法掌握强度计算公式,能够进行三方面工作新构件设计,强度校核和最大承载能力的计算掌握材料基本力学性能及其测试方法掌握压杆失效的不同形式,并分析和计算第4页/共48页第二章第六章习题举例选择题(单/多)1.如图所示,问吊钩的A-A截面受 。a)扭矩 b)剪力 c)弯矩+拉力 d)扭矩+拉力2 两端铰支细长压杆,如在中间加一铰支承,则欧拉临界应力是原来的 倍。a)0.5 b)1 c)2 d)43.直杆在外力作用下,长度会伸长,截面积减小,那么其体积是否发生变化?a
4、)增加 b)减小 c)不变 d)不确定第5页/共48页欧拉公式o泊松比对受力构件的影响 泊松比通常在00.5之间,所以当杆件受到拉力作用时,体积总是增大的;反之,受到压缩时体积总是缩小的。泊松比=0.5时,V=0,即体积基本不变。只在弹性范围内成立。第6页/共48页4.一纯弯曲的铸铁梁如图,采用T型梁,其最合理的放置方式是 。(a)(b)(c)(d)5.对压杆进行稳定计算时,若满足条件:,则杆件为细长杆,可以用欧拉公式计算得到临界应力,如果采用直线公式计算,得到的临界应力将 压杆的实际的临界应力。(多选)a)大于 b)小于 c)安全 d)危险第7页/共48页铸铁属于脆性材料,抗拉强度低,抗压强
5、度高,书图3-17b,梁在外力作用下,下边受拉,上边受压,所以下边必须有较多的材料,横在下边,竖在上边,充分发挥材料的作用;由于T形梁的中性轴不在竖的中部而是靠近横,所以将横放在下面,可以降低拉应力。第8页/共48页crps小柔度杆 中柔度杆大柔度杆cr=scr=a-b lps22Ecr=第9页/共48页6 a 指出图中的二力构件 .A AC B BC C AB D CD 6 b 满足三力平衡汇交定律的构件为 。A AC B BC C AB D CD 第10页/共48页二力杆件/二力构件 若一个刚体受到两个力作用处于平衡状态,不管该刚体是何形状,则这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线
6、上。这种受到二力作用而平衡的构件称为二力杆件。二力杆件不一定是直杆。三力平衡汇交定律 当刚体在三力作用下处于平衡时,若其中两力的作用线相交于一点,则第三力的作用线必通过该点,且三力共面。第11页/共48页C DAB7 指出图中满足三力平衡汇交定律的构件 。第12页/共48页 8 下列那些说法是正确的 。A 力矩的大小与矩心有关;B 力偶矩的大小与矩心有关 C力矩和力偶矩的大小都与矩心无关 D 力矩和力偶矩的大小都描述了外力对构件的转动效果。9 工作温度由常温升高到500度时,25号钢 。力学性能也随之降低。A 屈服强度 B 泊松比 C 延伸率 D 断面收缩率 10 直杆拉伸时,下面有关直杆横截
7、面上的应力的说法哪些是正确的?A 正应力不等于零;B 剪应力不等于零;C 正应力等于零;D 剪应力等于零。第13页/共48页力矩是用来描述一个外力使物体绕某一点转动的效果。由于选择点不同,力矩的大小也不相同。力偶矩是用来描述力偶(两个力)使物体转动效果的物理量。由于这两个力大小相等,方向相反,所以这一对力使物体的转动效果(力偶矩)等于两个力分别对平面上任意一点的力矩之代数和。因此,力偶矩的大小与矩心无关,事实上,在讨论力偶矩时,一般不涉及矩心。力偶矩:MF.d力矩:Mo(F)F.d第14页/共48页第15页/共48页p任意截面上的正应力和剪应力第16页/共48页11钢材的弹性模量通常为 GPa
8、左右。a)2 b)70 c)110 d)20012.对于两端铰支的细长压杆,如果长度缩短为原来的一半后仍然为细长压杆,则缩短后的临界压力与没有缩短时的临界压力相比 。a)有所提高 b)有所降低 c)保持不变 d)不能确定13钢材的弹性模量通常为 200 左右。a)Pa b)KPa c)MPa d)GPa14.钢材的泊松比约为 。a)0.2 b)0.3 c)0.4 d)0.5第17页/共48页钢材主要力学性能:弹性模量200GPa。泊松比0.3,屈服强度150600MPa,铝材主要力学性能:弹性模量71GPa。泊松比0.33,屈服强度100400MPa,学习时注意单位和数量级。泊松比通常小于0.
9、5,橡胶的泊松比较大,通常在0.45以上。正确理解和把握材料的拉伸曲线和应力应变曲线第18页/共48页判断题()1、力偶无合力,因此它是平衡力系。()2、二力杆件所受力的方向沿着杆线。()3、二力杆件是指受到一对平衡力作用的直杆。()4、梁的一端为固定端约束,在该约束处的挠度等于零、但是转角不等于零。()5、如果梁的某一段上没有载荷作用,那么这段梁上的剪力必然为0。()6、梁的抗弯截面模量反映了梁的抗弯能力,抗弯截面模量愈大,能承受的弯矩愈大。第19页/共48页()7、细长杆的失稳是由于杆的材料强度极限不足引起的,所以可以采用强度较高的材料,如高强钢来改善杆的稳定性。()8、力偶的合力为0,因
10、此它是平衡力系。()9、如果梁的某一段上没有载荷作用,那么这段梁上的剪力必然为0。()10、梁的抗弯截面模量反映了梁的抗弯能力,抗弯截面模量愈大,能承受的弯矩愈大。()11、如果梁的一端为固定端约束,那么在该约束处梁的挠度一定等于零、但是转角不一定等于零。()12、细长杆的失稳是由于杆的材料强度极限不足引起的,所以可以采用强度较高的材料,如高强钢来改善杆的稳定性。第20页/共48页()12、力偶的合力为0,因此它是平衡力系。()14、如果梁的一端为固定端约束,那么在该约束处梁的挠度一定等于零、但是转角不一定等于零。()15、细长杆的失稳是由于杆的材料强度极限不足引起的,所以可以采用强度较高的材
11、料,如高强钢来改善杆的稳定性。()16、力偶的合力为0,因此它是平衡力系。第21页/共48页1 二力杆件:准确地说,应该是二力构件,是指在两个外力的作用下,处于平衡状态的构件。该构件可以是杆件,也可以是其他形式,如球,或者不规则形状。2 正确的表述;二力杆件所受力的方向沿着力作用点连线方向。3 细长杆的稳定性仅仅与材料的弹性模量有关,所以采用弹性模量较高的材料有助于提高或者改善杆的稳定性。4 中长杆的稳定性与材料的强度有一定关系,采用高强钢代替普通钢在一定程度上有助于提高和改善其稳定性。5 力偶的合力为零但是合力矩不等于0,所以物体将发生转动而不是处于平衡状态,故力偶不是平衡力系。第22页/共
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