化工设备机械基础第二章拉伸与压缩资料重点
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1、强度:固体材料在外力的抵抗产生塑性变形和断裂的特性。
常用的强度指标有屈服点和抗拉强度等。
2、屈服点:金属材料承受载荷作用。
当载荷不再增加或缓慢增加时,金属材料仍继续发生明显的塑性变形。
这种现象称为屈服。
发生屈服现象时的应力,即开始出现塑性变形时的应力,称为屈服点用σ()表示3、抗拉强度(σ):金属材料在拉伸条件下,从开始加载到发生断裂所能承受的最大应力值4、工程上所用的金属材料,不仅希望具有高的σ值,而且还希望具有一定的屈强比(σ/σ).屈强比越小,材料的塑性储备就越大,越不容易发生危险的脆性破坏,但是屈强比太小,材料的强度水平就不能充分发挥,反之,屈强比越大,材料的强度水平就越能得到充分发挥,但塑性储备越小,实际上,一般还是希望屈强比大一些。
5、塑性:金属材料在断裂发生不可逆永久变形的能力。
塑性指标:金属在外力作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。
常用的塑性指标有延伸率(δ)和断面收缩率(ψ)6、硬度:金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。
7、冲击韧性:衡量材料韧性的一个指标,是材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力,常以标准试样的冲击吸收功A表示韧性高的材料,一般都有较高的苏醒指标,但塑性较高的材料,却不一定都有高的韧性。
8、材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能、和加工工艺性能等9、弹性模量(E= )、泊松比(μ=0.3)10、耐腐蚀性:金属和合金对周围介质,如大气、水汽、各种电解液侵蚀的抵抗能力11、金属和合金的加工工艺性能:在保证加工质量的前提下加工过程的难易程度12、工程上一般将金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。
13、铬:是合金钢主加元素之一,他不仅能提高金属耐腐蚀性能,也能提高抗氧化性能。
铬能提高钢的淬透性,显著提高钢的强度、硬度、耐磨性,但它使钢的塑性和韧性降低。
14、钼:能提高钢的高温强度、硬度、细化晶粒,防止回火脆性,能抗氢腐蚀。
化工设备机械基础知识总结一.拉伸与压缩1.内力(正应力):σ=N/A=F/A 单位:MPa=N/mm²2.强度条件:σmax=N/A≤[σ].通过强度条件校核强度:σmax=N/A ≤[σ],截面设计:A≥N/[σ] ,确定许用载荷:N≤[σ]/A.3.应变:纵向应变:ε=ΔL/L.虎克定律:①ΔL=FL/EA,推出:σ=Eε. 二.弯曲1.内力:①剪力弯矩通过截面法受力分析可得。
②应力:σ=Eε=Ey/ρ.ρ(变形的曲率半径) y(该点到中性层的距离)计算公式:σ=My/Ιz M同一截面的弯矩由受力分析可得,y到中性轴的距离,Ιz 横截面惯性矩,矩形截面:Ιz=bh³/12,圆形截面:Ιz=πD4/64.最大正应力:σmax= M/W Z,抗弯截面模量W z,W z=Ιz/y max,Y max是上下边缘到中性轴的距离。
2.应变:ε=y/ρ,ρ(变形的曲率半径) y(该点到中性层的距离)。
3.强度条件:σmax=M max/W z≤[σ],校核强度:M max/W z≤[σ],截面设计:W z ≥M max/[σ]。
4.提高梁弯曲强度的主要途径:①选择合理的截面:(1)根据应力分布规律的选择:可以将矩形截面靠近中性轴的这部分的面积移到离中性轴较远的上下边缘作为翼板。
(2)根据截面模量的选择:截面竖放不易弯曲。
(3)根据材料特性的选择,对于抗压强度和抗拉强度相等的塑性材料(如钢材),一般采用对称于中性轴的截面。
而对于抗压强度和抗拉强度不等的脆性材料,最好使中性轴偏于相对较弱的一边。
②合理布置支座和载荷作用位置。
三.剪切1.内力。
①剪应力:τ=Q/A(Q剪力受力分析可得,A受剪构件的横截面积)剪切强度条件:Τ= Q/A≤[τ]可以通过材料拉伸时的许用应力[σ]来估计许用剪切应力。
塑性材料[τ]=(0.6~0.8)[σ],而脆性材料是[τ]=(0.8~1.0)[σ]②挤压应力:σjy=F/A jy (A jy挤压面积。
重点难点复习提纲第 1 篇工程力学基础第 1 章引言第 2 章拉伸与压缩1 应力的概念;2 利用截面法求内力(求轴力),会画轴力图;3 拉伸和压缩时横截面上正应力的计算4 杆件拉伸或压缩时的变形计算5 虎克定律;6 拉伸压缩的安全强度条件,三大强度工程问题(强度校核;截面设计;确定许可载荷)的求解第 4 章平面弯曲1 梁弯曲时横截面上的内力——剪力和弯矩的正负号规则;2 列剪力方程和弯矩方程;3 画剪力图与弯矩图4 梁弯曲时横截面上各点的正应力以及最大正应力的计算5 梁弯曲时的强度安全条件6 利用强度条件解决三类工程问题(强度校核;截面设计;确定许可载荷)第 2 篇化工设备材料第7 章材料基本知识第8 章化工设备材料及其选择1 金属材料的分类及其牌号命名方法;2描述材料机械性能的专业名词符号如:3、书、彷P、b S& 0.2)、彷b、彷n、/ D、HB、A k 含义;3 化工设备材料的选择;4 强度、塑性、硬度、冲击韧性含义第 3 篇化工容器设计第10 章容器设计的基本知识1 容器的基本结构和组成;2 容器的分类,特别容器按压力等级、按用途、按管理方式的分类细节;3 公称直径DN 和公称压力PN 的含义4 我国压力容器设计的核心标准及其安全监察规程;第11 章内压薄壁容器的应力分析1 内压薄壁容器二向应力状态的理解;2 回转壳体的经向应力计算公式——区域平衡方程式;环向应力计算公式——微体平衡方程式;3 薄膜理论及其应用范围;4 容器边缘应力的概念、特点及其处理第12 章内压薄壁圆筒与封头的强度设计1 弹性失效设计准则;2 内压薄壁圆筒与球壳的强度设计公式(包括:壁厚计算公式、应力校核公式、最大允许操作压力公式);3 设计参数的正确理解与取值:压力、工作压力、设计压力、计算压力;设计温度;许用应力;安全系数;焊接接头系数;壁厚附加量(腐蚀裕量、钢板负偏差);计算厚度、设计厚度、名义厚度、最小厚度;4 压力试验目的及其强度校核公式;第14 章容器零部件1 法兰公称直径和公称压力的确定;2 法兰的作用、基本结构组成及其失效特点;3 影响法兰密封的因素;4 法兰压紧面的型式及其选用5压力容器法兰标准及管法兰标准及其选用;压力容器法兰标准:JB4700〜4707-2000 《压力容器法兰》管法兰标准:HGJ20592- 20635-1997《钢制管法兰、垫片、紧固件》(优先推荐)(其中20592〜20614 为欧洲体系;20615〜20635 为美洲体系)GB9112〜9124-2000《钢制管法兰》6 甲型法兰、乙型法兰、长颈法兰的结构、区别及其选用;7 双鞍支座的结构8 裙座的结构9 容器开孔应力集中现象及其原因;10 等面积开孔补强的含义。