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1、化工机械设备基础学时：48授课教师：石腊梅课程性质：专业必修课化工机械设备基础是一门综合性的、理论与实用并重 的技术学科，是应用机械学科的理论与技术服务于化学工 程的学科。理论内容杆件、板壳力学的基础理论和金属材料的 基本知识，中低压压力容器与几种典型化工设备的设计与 计算；实用内容较为完整的教学所需要的压力容器与化工 设备设计资料。要求学生掌握杆件、平板、回转壳体的基础理论和金属 材料的基础知识，熟悉涉及压力容器设计、制造、材料使 用和监察管理的有关标准和法规。 教学时数分配 第一章，刚体的受力分析及其平衡规律，3学时 第二章，金属的力学性能，3学时 第三章，受拉构件的强度计算，3学时 第四
2、章，直梁的弯曲，3学时 第五章，圆轴的扭转，3学时 第六章，压力容器与化工设备常用材料，3学时 第七章，压力容器的薄膜应力、弯曲应力与二次应力，3学时 第八章，内压容器，3学时 第九章，法兰连接，2学时 第十章，人孔、手孔、视镜和液面计，2学时 第十一章，容器支座，1学时 第十二章，管壳式换热器，1学时 第十三章，板式塔，2学时 第十四章，反应釜，2学时1. 化工设备机械基础编写组，化工设备机械基础（第二册），北京：石油化学 工业出版社 1978 。 2. 北京化工学校主编，化工机械基础，北京：人民教育出版社， 1979 。3. 董大勤主编，化工设备机械基础，北京：化学工业出版社， 1992
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9、程力学基础第0章 物体的受力分析及其平衡条件 第1章 引言 第2章 轴向拉伸与压缩教学内容： 第一节 力的概念和基本性质 第二节 约束和约束反力 第三节 分离体和受力图 第四节 力的投影 合力投影定理 第五节 力矩 力偶 第六节 力的平移 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 第八节 平面力系的平衡方程第0章 物体的受力分析及其平衡条件教学重点： 约束反力及其特点 平面力系的简化和平衡条件 静力学问题求解 教学难点：物体的受力图第0章 物体的受力分析及其平衡条件第一节 力的概念和基本性质 一、力的概念力是物体间相互的机械作用。力的三要素：力的大小、方向、作用点。第0章 物体的受力分析及其平衡条件
10、二、力的基本性质 1、作用与反作用定律:2、二力平衡定律:3、平行四边形法则:F1F2F等值，反向，共线三、平衡的概念若物体相对于地球静止或作匀速直线运动，则称物体处 厂平衡状态并将作用于该物体力系称为平衡力系。二力平衡的条件：等值，反向，共线四、加减平衡力系原理在刚体上加上或减去1个平衡力系，并不改变原力系对刚 体的作用效果。第二节 约束和约束反力主动力能主动引起物体运动状态改变或使物体有运动状态 改变趋势的力；自由体能在空间不受限制任意运动的物体；非自由体物体受到其些条件的限制，在某些方向不能运动约束限制非自由体运动的装置或设施约束的种类：1、柔索约束 绳子、皮带、钢丝。只能阻止物体沿柔索
11、 伸长方向运动，而不能阻止其他任何方向的运动。柔索约束反力为沿着其中心线而背离物体的拉力2、理想光滑面约束3、圆柱铰链约束铰支座第三节 分离体和受力图管子的受力图水平杆的受力图第四节 力的投影 合力投影定理1、力的投影(1)一力在互相平行且同向的轴上投影相等； （2）将力平行移动，此力在同一轴上的投影值不变。2、力在直角坐标轴上投影XYFxy03、合力投影定理第五节 力矩 力偶力臂矩心力矩=Fd+-力偶外用在同一物体上等值、反向、不共线的一对平行 力； 力偶对刚体只产生转动效应，没有移动效应力偶矩m(F,F)=Fd力偶三要素力偶矩的大小、力偶的 转向和力偶的作用面等效力偶作用在刚体上的两个力偶
12、的大小和转向完全相同(1)只要保持力偶矩的大小和转向不变，力偶可在作用面内任 意移动而不改变对刚体的作用效果； (2)在保持力偶矩大小和转向不变的条件下，可以任意改变力 偶中两力的大小和力偶臂的长短，而不改变对刚体的作用效 果； (3)力偶可以移到与其作用面平行的平面内，而不会改变对刚 体的作用效果。定理：第六节 力的平移力线平移定理：作用在刚体上的力f可以平行移动到刚体 上任一点同时必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对 新作用点的矩。第七节 平面力系的简化 合力矩定理平面力系：力系中所有力的作用线在同一个平面内一、平面力系的简化固定端约束物体的一部分固嵌于另一物体所构成的约束限制移动的反力
13、限制绕嵌入点转动的反力偶二、平面力系简化结果的讨论R0, M0 0三、合力矩定理平面力系的合力对作用面内任一点的矩，等于各分力 对同点之矩的代数和。第八节 平面力系的平衡方程物体在平面力系作用下处于平衡的必要且充分条件是：作用 于该物体上力系的主矢量和主力矩对任点的主矩都等于零。平面汇交力系平面力系上所有力的作用线汇交于点本章作业：活动梯子放在光滑的水平地面上，梯子由BC和 AC两部分组成，每部分各重150N,彼此用铰链C及绳子EF连 接，今有一人，重为G=600N，站在D处，尺寸如图所示，试 求绳子的拉力及A、B两处的约束反力。AB=AC=2mCD=AE=BF=0.6m夹角为75本章小结本章主要讨论的核心问题是如何从构件的已知外力求取 未知外力。解决这个问题的步骤：第一步是通过受力分析 ，确定未知的约束反力力线方位；第二步是研究物体的平 衡规律，利用这一规律求取未知外力。“受力分析不知从何下手”是初学者经常遇到的问题，所以 学习中一定要遵循：先找分离体，二画主动力，最后画约 束力的原则，根据约束的种类及其特点画好受力图。本章复习题 力分为哪两类？约束力的分类及其受力特点？ 平面力系可以简化为哪几种情况？其平衡条件是什么？
