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編輯推薦

《高等學校教材：化工設備機械基礎（第4版）》為化工工藝專業及環保、製藥等相關專業使用的綜閤性機械基礎課程教材，也可供相關專業技術人員參考。

內容簡介

《高等學校教材：化工設備機械基礎（第4版）》為第四版，根據最新的國傢標準，對本書第三版進行瞭修訂。內容分為力學基礎、壓力容器、典型化工設備三篇。主要介紹闆殼力學基礎理論，金屬材料的基本知識，中、低壓力容器和典型化工設備的強度計算方法、結構設計、有關的標準和規範等。配有習題、例題、內容實用，講述深入淺齣，便於自學。
《高等學校教材：化工設備機械基礎（第4版）》為化工工藝專業及環保、製藥等相關專業使用的綜閤性機械基礎課程教材，也可供相關專業技術人員參考。

目錄

第一篇 力學基礎
1剛體的受力分析及其平衡規律
1.1 力的概念及其性質
1.1.1 力的概念
1.1.2 力的基本性質
1.2 剛體的受力分析
1.2.1 約束和約束反力
1.2.2 剛體受力分析要領
1.3 平麵匯交力係的簡化與平衡
1.3.1 平麵匯交力係的簡化
1.3.2 平麵匯交力係的平衡條件
1.4 力矩、力偶、力的平移定理
1.4.1 力矩的概念
1.4.2 力偶
1.4.3 力的平移定理--力與力偶的聯係
1.5 平麵一般力係的簡化與平衡
1.5.1 平麵一般力係的簡化
1.5.2 平麵一般力係的平衡條件
1.5.3 固定端約束的受力分析
1.6 靜力學問題求解方法小結
1.6.1 如何確定研究對象
1.6.2 如何畫分離體受力圖
1.6.3 如何建立直角坐標係
1.6.4 如何應用靜力平衡方程
1.6.5 靜力學能夠解決問題的範圍
本章小結
檢測題
習題

2金屬的力學性能
2.1 彈性體的變形與內力
2.1.1 變形與內力的概念
2.1.2 變形的度量
2.1.3 直杆受拉（壓）時的內力
2.1.4 受拉（壓）直杆內的應力
2.2 材料的力學性能
2.2.1 拉伸試驗
2.2.2 壓縮試驗
2.2.3 溫度對材料的力學性能的影響
2.2.4 金屬的缺口衝擊試驗
2.2.5 硬度試驗
2.2.6 彎麯試驗
2.3 金屬材料拉伸與衝擊試驗的新標準簡介
2.3.1 GB/T 228-
2.3.2 GB/T 229-
本章小結
檢測題
習題

3受拉（壓）構件的強度計算與受剪切構件的實用計算
3.1 受拉直杆的強度計算
3.1.1 強度條件的建立與許用應力的確定
3.1.2 強度條件應用舉例
3.2 拉（壓）杆連接部分的剪切和擠壓強度計算
3.2.1 剪切變形與剪力
3.2.2 連接零件剪切強度的實用計算
3.2.3 某些連接零件的擠壓強度計算
本章小結
檢測題
習題

4直梁的彎麯
4.1 彎麯概念與梁的分類
4.1.1 彎麯變形的宏觀錶現與實例
4.1.2 梁的幾何形狀和名稱
4.1.3 梁上的外力、梁的支座及分類
4.2 梁的內力分析
4.2.1 梁橫截麵內的兩種內力
4.2.2 剪力與彎矩的計算
4.3 純彎麯時梁的正應力及正應力強度條件
4.3.1 梁橫截麵內任意指定點處的正應力
4.3.2 正應力的強度條件
4.3.3 梁的閤理截麵
4.4 直梁彎麯時的切應力
4.4.1 矩形截麵梁
4.4.2 工字形截麵梁
4.4.3 環形截麵梁
4.4.4 實心圓截麵梁
4.5 梁的變形--梁彎麯時的位移
4.5.1 梁的撓度和轉角
4.5.2 梁的彈性麯綫
4.5.3 梁的剛度校核
本章小結
習題

5圓軸的扭轉
5.1 圓軸扭轉時所受外力的分析與計算
5.1.1 攪拌軸的三項功能
5.1.2 n、P、m之間的關係
5.2 純剪切、角應變、剪切虎剋定律
5.2.1 純剪切
5.2.2 角應變
5.2.3 剪切虎剋定律
5.3 圓軸在外力偶作用下的變形與內力
5.3.1 變形分析
5.3.2 扭轉切應力及其分布規律
5.3.3 橫截麵的內力矩--扭矩
5.3.4 扭矩與扭轉變形dφdx之間的關係
5.3.5 扭轉切應力的計算公式
5.3.6 扭轉角的計算
5.4 圓軸扭轉時的強度條件與剛度條件
5.4.1 圓軸扭轉時的強度條件
5.4.2 圓軸扭轉時的剛度條件
本章小結
檢測題
習題

第二篇 壓力容器
6壓力容器與化工設備常用材料
6.1 金屬的晶體結構
6.1.1 金屬原子結構的特點與金屬鍵
6.1.2 金屬的晶體結構
6.2 鐵碳閤金
6.2.1 什麼是鐵碳閤金
6.2.2 鐵碳平衡狀態圖
6.2.3 過冷奧氏體的恒溫轉變
6.2.4 鋼的熱處理
6.3 鋼的分類
6.3.1 碳素鋼
6.3.2 低閤金鋼
6.3.3 高閤金鋼
6.4 鋼闆
6.4.1 鋼闆的尺寸和允許偏差
6.4.2 碳素鋼與低閤金鋼鋼闆
6.4.3 不銹鋼、耐熱鋼鋼闆
6.5 鋼管
6.5.1 鋼管分類及其標準
6.5.2 鋼管的尺寸
6.5.3 鋼管的鋼號、性能和應用
6.5.4 鋼管的檢驗與驗收
6.6 鍛件與緊固件
6.6.1 鍛件
6.6.2 緊固件
6.7 鑄鐵
6.7.1 鑄鐵的分類與代號（GB/T 5162-2008）
6.7.2 灰鑄鐵（GB/T 9439-2010）
6.7.3 球墨鑄鐵（GB/T 1348-2009）
6.7.4 蠕墨鑄鐵
6.7.5 可鍛鑄鐵（GB 9440-2009）
6.7.6 高矽耐蝕鑄鐵（GB/T 8491-2009）
6.7.7 耐熱鑄鐵（GB 9437-2009）
6.7.8 鑄鐵用於壓力容器時的規定
6.8 銅及銅閤金
6.8.1 加工銅
6.8.2 加工黃銅
6.8.3 青銅
6.8.4 白銅
6.8.5 鑄造銅閤金
6.8.6 銅及銅閤金用於壓力容器時的規定
6.9 鋁及鋁閤金
6.9.1 變形鋁及鋁閤金的分類和牌號
6.9.2 變形鋁及鋁閤金的性能和用途
6.10鈦及鈦閤金
6.10.1 分類與牌號
6.10.2 性能特點
6.10.3 應用
6.11金屬的腐蝕與防護
6.11.1 腐蝕的定義及分類
6.11.2 常見的幾種腐蝕及其控製方法
習題

7壓力容器中的薄膜應力、彎麯應力與二次應力
7.1 迴轉殼體中的薄膜應力
7.1.1 容器殼體的幾何特點
7.1.2 迴轉殼體中的拉伸應力
7.2 圓形平闆承受均布載荷時的彎麯應力
7.2.1 平闆的變形與內力分析
7.2.2 彎麯應力與薄膜應力的比較和結論
7.3 邊界區內的二次應力
7.3.1 邊界應力産生的原因
7.3.2 影響邊界應力大小的因素
7.3.3 邊界應力的性質
7.3.4 迴轉殼體內部的邊界應力
7.4 強度條件
7.4.1 對薄膜應力的限製（即薄膜應力強度條件）
7.4.2 對一次彎麯應力的限製
7.4.3 對二次應力的限製
本章小結
檢測題
習題

8內壓容器
8.1 設計參數的確定（GB 150.3 -2011）
8.1.1 容器直徑
8.1.2 工作壓力與設計壓力p
8.1.3 設計溫度t
8.1.4 計算壓力pc
8.1.5 許用應力［σ］t
8.1.6 焊接接頭係數φ
8.2 內壓容器筒體與封頭厚度的計算
8.2.1 內壓圓筒的五種厚度及其確定方法
8.2.2 內壓凸形封頭厚度計算
8.2.3 內壓錐形封頭厚度計算
8.2.4 平闆形封頭
8.2.5 計算厚度的通用式
8.3 在用壓力容器的強度校核
8.3.1 在用壓力容器強度校核的原則
8.3.2 強度校核的思路、公式和舉例
8.3.3 在用壓力容器的許用內壓錶
8.4 容器筒體與封頭的尺寸和質量
8.4.1 圓柱形筒體的容積、內錶麵積和質量
8.4.2 標準橢圓形封頭的容積、內錶麵積和質量
8.4.3 錐形封頭的幾何量與質量
8.5 容器殼體在材料使用上的規定
8.5.1 鋼闆用前的驗收
8.5.2 壓力容器在選材、用材上的
規定
本章小結
檢測題
習題

9外壓容器與壓杆的穩定計算
9.1 穩定的概念與實例
9.1.1 穩定的概念
9.1.2 “穩定”問題實例
9.2 外壓圓筒環嚮穩定計算
9.2.1 臨界壓力的計算
9.2.2 材料的σ-ε麯綫（即R-A麯綫）在穩定計算中的應用
9.2.3 許用外壓的計算
9.3 封頭的穩定計算
9.3.1 外壓球殼與凸形封頭的穩定計算
9.3.2 外壓帶摺邊錐形封頭的穩定計算
9.3.3 防止內壓凸形封頭失穩的規定
9.4 真空容器加強圈的計算
9.4.1 真空容器加強圈所需最小截麵慣性矩的計算
9.4.2 真空容器加強圈實際提供的截麵慣性矩的計算
9.5 壓杆穩定計算簡介
9.5.1 理想壓杆的臨界載荷
9.5.2 臨界應力歐拉公式的適用範圍
9.5.3 柔度λ<λp的壓杆臨界應力的計算
9.5.4 壓杆穩定的實用計算
9.6 圓筒的軸嚮穩定校核
9.6.1 什麼情況下需要校核圓筒的軸嚮穩定性
9.6.2 軸嚮穩定許用應力的確定
本章小結
檢測題
習題

10法蘭連接
10.1 壓力容器法蘭連接
10.1.1 法蘭連接的密封原理
10.1.2 法蘭連接受力分析及其實用結論
10.1.3 壓力容器法蘭標準（JB/T 4700～4707-2000）
10.2 管法蘭連接
10.2.1 管法蘭（HG/T 20592-2009）
10.2.2 管法蘭連接用密封墊片
10.2.3 鋼製法蘭用緊固件

11人孔、手孔、視鏡和液麵計
11.1 人孔和手孔
11.1.1 容器上開設人孔、手孔的規定
11.1.2 鋼製人孔和手孔
11.1.3 不銹鋼人孔、手孔（HG 21594-21604）
11.2 視鏡與液麵計
11.2.1 視鏡
11.2.2 液麵計

12開孔補強與設備凸緣
12.1 開孔補強
12.1.1 問題的提齣--容器接管附近的應力集中
12.1.2 補強結構與計算
12.1.3 容器上開孔及補強的有關規定
12.2 設備凸緣
12.2.1 法蘭凸緣
12.2.2 管螺紋凸緣

13容器支座
13.1 臥式容器支座（JB/T 4712.1 -2007）
13.1.1 鞍式支座的結構與類型
13.1.2 鞍座尺寸與質量
13.1.3 鞍座的選用
13.1.4 鞍座標記
13.2 立式容器支座
13.2.1 耳式支座（JB/T 4712.3 -2007）
13.2.2 支承式支座（JB/T 4712.4 -2007）
13.2.3 腿式支座（JB/T 4712.2 -2007）

14容器的焊接結構
14.1 焊接接頭及其分類
14.1.1 焊接接頭
14.1.2 壓力容器上的焊接接頭分類
14.2 壓力容器中的焊接接頭（GB 150.3 -2011HG/T 20583-2011）
14.2.1 筒體的縱、環嚮，鋼闆拼接對接接頭
14.2.2 筒體與封頭連接的非對接接頭
14.2.3 容器法蘭與筒體連接的焊接接頭
14.2.4 管法蘭與接管的焊接接頭
14.2.5 接管與殼體的焊接接頭
14.2.6 法蘭凸緣與殼體的焊接接頭
14.3 焊接結構
14.3.1 設計原則
14.3.2 焊縫選擇
14.4 焊接接頭的檢驗
14.4.1 焊接接頭缺陷
14.4.2 焊接檢驗要點
14.5 焊接材料

15壓力容器監察管理
15.1 壓力容器監察管理的重要文件
15.2 壓力容器劃類與分類管理
15.2.1 廣義壓力容器與管轄壓力容器
15.2.2 《固容規》所管轄（適用）的壓力容器
15.2.3 《固容規》對壓力容器範圍的界定
15.2.4 《固容規》對壓力容器的劃類
15.2.5 壓力容器的設計管理
15.2.6 壓力容器的製造管理
15.2.7 壓力容器的使用管理
15.3 壓力容器的定期檢驗
15.3.1 定期檢驗的目的
15.3.2 定期檢驗的依據
15.3.3 檢驗周期
15.3.4 壓力容器的安全狀況等級
15.3.5 基於風險檢測（RBI）
15.4 壓力容器的壓力試驗及泄漏試驗
15.4.1 耐壓試驗
15.4.2 泄漏試驗460第三篇典型化工設備

16管殼式換熱器
16.1 管殼式換熱器的總體結構
16.1.1 固定管闆式換熱器
16.1.2 浮頭式換熱器
16.1.3 U形管式換熱器
16.1.4 填料函式換熱器
16.2 管殼式換熱器的主要零部件
16.2.1 殼體
16.2.2 管箱
16.2.3 管束
16.2.4 管闆
16.2.5 波形膨脹節
16.2.6 摺流闆和支持闆及其固定結構
16.2.7 其他結構

17闆式塔
17.1 概述
17.2 整塊式塔盤的闆式塔
17.2.1 定距管支承式塔盤
17.2.2 重疊式塔盤
17.2.3 塔盤圈與密封結構
17.2.4 降液管、溢流堰、齣口液封盤
17.3 分塊式塔盤闆式塔
17.3.1 組裝結構
17.3.2 塔盤闆與通道闆
17.3.3 分塊式塔盤的支持結構
17.3.4 塔盤、齣口堰、降液闆、受液盤的固定
17.4 闆式塔的其他結構
17.4.1 闆式塔盤上的進料管
17.4.2 塔頂吊柱
17.4.3 裙式支座
17.4.4 塔的保溫裝置
17.5 塔的機械設計
17.5.1 塔體承受的各種載荷計算
17.5.2 筒體的強度及穩定性校核
17.5.3 裙座的強度及穩定性校核
附錄A 型鋼（GB/T 706-2008）
附錄B 石油化工壓力容器法蘭用墊片（HG/T 20583-2011）
附錄C 石油化工容器接管法蘭用墊片（HG/T 20583-2011）
附錄D 金屬和非金屬墊片的耐化學品性能（HG/T 20583-2011）
附錄E 圖9-7麯綫數據錶（GB 150.3 -2011）
附錄F 標準目錄
F-1 TSG.特種設備安全技術規範與壓力容器設計
F-2 碳素鋼與低閤金鋼及闆材
F-3 不銹鋼和耐熱鋼及闆材
F-4 無縫鋼管與焊接鋼管
F-5 復閤鋼闆
F-6 鑄鐵
F-7 有色金屬
F-8 鍛件
F-9 緊固件
F-10 力學性能試驗
F-11 容器法蘭
F-12 管法蘭
F-13 人孔、手孔
F-14 支座
F-15 視鏡與液麵計
F-16 焊接
F-17 補強圈、補強管
F-18 介質毒性
F-19 壓力容器封頭
檢測題與習題的參考答案

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