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化工设备机械基础大纲.doc 16页
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《化工设备机械基础》课程大课程编号：课程类型：技术基础课学时：适用对象：化工专业使用教材：《化工设备机械基础》编著，出版社参考书：1、《化工设备机械基础》赵军等编，化学工业出版社，20002、《化工设备机械设计基础》潘永亮主编，科学出版社，1999年3、《化工轻工机械设计基础》陈经梅等编，浙江大学出版社，1994一、课程的性质本课程是化工工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课。通过本课程的学习，掌握一定的化工机械方面的基础知识，并具备对一般化工设备进行结构分析和设计的初步能力，为今后从事化工工艺过程研究、设计和生产管理奠定必要的基础。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。1.坚持以高职教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，以应知、应会”的原则，以培养锻炼职业技能为重点。2.注重培养学生的专业思维能力和专业实践能力。3.把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注意发展学生专业思维和专业应用能力。4.培养学生分析问题、解决问题的能力三、课程的设计思路《》课程在设计思想上充分体现一体化，即：理论与实践内容一体化、知识传授与动手训练场地一体化、理论与实路教师为一人的“一体化”。《》的课程内容要经历由社会调研的行业岗位分析到典型工作任务确定，从典型工作任务对职业核心能力的要求到学习领域的设定，强调学习领域的教学内容是由多个学习专情境的整合，在每个学习情景构建中分成应知知识点、职业能力要点、职业素质训练三个部分，为学生素质能力、职业能力、创新能力培养开拓了新的途径，每一个学习情境对应一个典型工作过程。第二部分课程目标一、课程目标教学目标和总体要求是本课程的学习，掌握一定的化工机械方面的基础知识，并具备对一般化工设备进行结构分析和设计的初步能力，为今后从事化工工艺过程研究、设计和生产管理奠定必要的基础。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。通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人效、沟通及合作等方面的态度和能力。二、职业能力目标（一）知识目标1.（1）了解化工设备对金属材料的强度、塑性及韧性等的要求。（2）了解低温条件对材料韧性的影响，高温对低碳钢屈服极限和强度极限的影响。理解材料的蠕变、蠕变极限、持久极限等概念。（3）掌握碳素钢、普通低合金钢、不锈钢及铸铁牌号的意义。（4）了解铁碳合金的组织结构。（5）理解铁碳合金状态图。（6）理解钢的热处理。（7）了解化工设备用钢（8）了解有色金属及其合金材料的种类特点及其应用。（9）了解非金属材料的种类、特点及应用。（10）理解材料发生化学腐蚀、电化学腐蚀的原理及条件。（11）了解均匀腐蚀和非均匀腐蚀的区别及设计上的处理方法。（12）了解防腐蚀的方法2.构及等面积补强设计。（5）了解容器各附件。（1）了解容器的主要分类方法。（2）了解容器零部件的标准化（3）了解压力容器的相关法规和标准（）了解强度理论及其强度条件（）理解内压作用的圆筒、球壳的设计公式及设计参数的选择。（）了解容器压力试验的目的、方法，以及试验压力的确定和试验条件下应力应满足的条件。（）理解规定容器最壁厚的目的及具体要求。（）理解各种封头的结构及其特点，以及各种封头的设计方法。（7）理解常压容器的设计方法。3.（1）了解法兰密封的原理、法兰的结构及法兰标准。（2）了解容器支座的型式、结构及标准。（3）理解应力集中和应力集中系数。（4）了解开孔补强的结4.（1）理解固定管板式、浮头式和U型管换热器的特点及使用条件（2）了解管子与管板连接的方法及特点。（3）了解折流板、导流筒、挡板等的作用。（4）了解设置膨胀节的目的与结构。（5）了解影响固定式换热器管板强度的主要因素，以及浮头式和U型管式换热器管板的计算。5.（1）了解板式塔中的整块式和分块式塔盘的结构。（2）了解填料塔中的液体分布装置的型式及特点，以及填料塔中的液体再分器和填料支承的结构。（3）了解塔体和裙座的强度计算。6.（1）理解罐体几何尺寸的确定方法，以及传热附件（夹套和蛇管）的结构。（2）了解搅拌器的类型与特点，以及搅拌附件的结构和作用。（3）了解电机和减速器选型的依据。（4）了解临界转速、刚性轴、柔性轴等概念。（5）了解填料密封和机械密封的密封原理、结构及其特点。（二）能力目标通过本课程的学习，培养大家学会如何全面考虑、分析和解决工程实际问题，初步建立起完整的容器设计思想。（三）素质目标在以实际操作过程为主的项目教学过程中，锻炼学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力；制定工作计划的方法能力；获取新知识、新技能的学习能力；解决实际问
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材料力学思考题答.doc 5页
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材料力学复习思考题材料力学中涉及到的内力有哪些？通常用什么方法求解内力？什么叫构件的强度、刚度与稳定性？保证构件正常或安全工作的基本要求是什么？杆件的基本变形形式有哪些？称为强度。试说出材料力学的基本假设。什么叫原始尺寸原理？什么叫小变形？在什么情况下可以使用原始尺寸原理？可以认为是小到不至于影响内力分布的变形。绝大多数工程构件的变形都极其微小，比构件本身尺寸要小得多，以至在分析构件所受外力（写出静力平衡方程）时轴向拉伸或压缩有什么受力特点和变形特点。低碳钢在拉伸过程中表现为几个阶段？各有什么特点？画出低碳钢拉伸时的应力－应变曲线图，各对应什么应力极限。。--比例极限。—弹性极限。屈服阶段：当应力超过b点后，试样的荷载基本不变而变形却急剧增加，这种现象称为屈服。--屈服极限。强化阶段：过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形必须增加拉力.这种现象称为材料的强化。——强度极限局部变形阶段：过e点后，试样在某一段内的横截面面积显箸地收缩，出现颈缩(necking)现象，一直到试样被拉断。对应指标为伸长率和断面收缩率。什么叫塑性材料与脆性材料？衡量材料塑性的指标是什么？并会计算延伸率和断面收缩率。在外力作用下，虽然产生较显著变形而不被破坏的材料，称为塑性材料。相反在外力作用下，发生微小变形即被破坏的材料，称为脆性材料。金属材料试样在轴向拉伸与压缩时有几种破坏形式，各与何种应力有关？什么叫许用应力？安全确定的原则是什么？什么叫强度条件？利用强度条件可以解决哪些形式的强度问题？，称为强度条件。利用强度条件可以解决：1）结构的强度校核；2）结构的截面尺寸设计；3）估算结构所能承受的最大外荷载什么叫叠加原理？在求架的节点位移时，以切线代圆弧的前提条件是什么？剪切挤压时，连接件的破坏形式有哪几种？例如：两块钢板通过若干铆钉连接在一起，当两块钢板受拉时，试定性分析该连接件的破坏方式有哪些？建立圆轴扭转切应力公式的基本假设是什么？公式的应用条件是什么？1）横截面上无正应力，只有切应力；（2）切应力方向垂直半径或与圆周相切；圆周各点处切应力的方向与圆周相切,且数值相等,近似的认为沿壁厚方向各点处切应力的数值无变化。试说明并绘出圆轴扭转时，横截面上的切应力的分布情况。试说出切应力互等定理。试说明矩形截面梁时横截面上正应力和切应力的分布情况，并画出分布图。试通过公式分析，用哪些基本方法可以提高梁的弯曲强度？什么叫边界条件和连续性条件？并会写出梁的边界条件和连续性条件。边界条件：固定端处，θ=0，w=0；铰支座处，w=0连续性条件：x1=x2=a时，w1=w2=wc；：x1=x2=l/2时，w1=w2=θ1=θ2=θc对梁的刚度进行合理设计时，主要应考虑哪些方面的问题？——尽可能选择使用较小的截面面积而获得较大惯性矩合理选择材料——在满足强度的前提下，重新选择梁的材料对提高刚度影响不大梁的合理加强——变静定为静不定合理安排梁的约束与加载方式梁跨度的选取——尽可能地减小梁的跨度什么叫一点处的应力状态？什么叫主应力？什么叫主平面？根据主应力的个数不同，应力状态分为哪几类？/三向应力状态（2）平面应力状态/二向应力状态（3）单向应力状态什么叫广义胡克定律？该定律应用条件是什么？什么叫强度理论？金属材料失效主要有几种形式？试简单说明目前常用的四个强度理论的基本观点，对于塑性材料而言相对应的强度理论是什么？对脆性材料呢？1是引起材料脆断破坏的因素。第二强度理论：最大伸长线应变(1是引起材料脆断破坏的因素。脆性材料：第三强度理论：最大切应力(max是引起材料屈服的因素。第四强度理论：畸变能密度vd是引起材料屈服的因素。什么叫失稳？什么叫临界应力？欧拉公式的适用范围是什么？试画出临界应力总图。=F/A计算，叫作临界应力。使用范围：即l≥(1（大柔度压杆或细长压杆），为欧拉公式的适用范围。什么叫柔度？它反映了哪些方面对临界应力的影响？根据柔度的情况可将压杆分为哪几类？l和杆端约束条件、截面尺寸和形状等因素对临界应力的影响。（1）大柔度杆（细长压杆）（2）中柔度杆（3）小柔度杆一杆件受到轴向压力P作用，试分析它可能的破坏形式？其破坏形式与哪些因素有关？2、冲击荷载：速度在极短的时间内有急剧变化，此时，加速度不能确定，要采用“能量法”求解。3、交变应力：应力随时间作周期性变化，疲劳问题。4、振动问题：求解方法很多。2．什么叫交变应力？交变应力产生的原因主要有哪些？交变应力的破坏形式是什么？构件内一点处的应力随时间作周期性变化，这种应力称为交变应力。原因：1.载荷做周期性变化；2.载荷不变,构件点的位置随时间做周期性的变化形式是疲劳破坏。疲劳破坏的特征有哪些？疲劳过程有哪几个阶段？（1）(2)破坏表现为脆性断裂,无明显塑性变形.(3)“断口”表面区分明显
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材料力学思考题答案
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