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1、过程装备基础复习资料一. 典型约束：1、柔索：由柔绳、链条、胶带构成的约束 特点：只能限制物体被拉直方向的运动。 方向：沿柔性体背离物体。2、光滑接触面：两物体的接触面是光滑的，接触面间的摩擦力很小，可以忽略 不计。特点：只能阻止物体过接触点沿公法线方向而趋向支承面的运动。 方向：通过接触点，沿公法线方向指向被约束物体。3、光滑铰链：光滑较链产生的约束力(1) 固定较支座：特点：限制了构件A、B的相对移动，而只能绕圆柱销C的轴线自由转动。 方向：由于构件在转动，所以约束的反力N也 跟着转动，为了分析方便, 通常用两个相互垂直的分力Nx、Ny来表示。(2) 活动较支座：在支座与基础接触面间装有几
2、个辊轴，使可以沿基础相对移动的约束称为活动较支座。/ 特点：只能限制支座沿垂直于支承面方向的移动。 方向：约束反力垂直于支承面，通过较链中心。4、固定端：构件的一端嵌入基础或建筑物内部使之连成一体，完全固定的约束称为固定端。特点：不允许构件作纵向或横向的移动也不允许转动。 方向：一般存在三个约束反力：N、N和M。xy二研究构件承载能力构件承受荷载能力衡量：1. 强度：构件抵抗破坏的能力2. 刚度：构件抵抗变形的能力3. 稳定性：构件保持原有平衡形态能力三.受力分析与受力图1分离体：设想将研究对象受到的约束全部解除，将其从系统中分离出来成为所 谓的分离体。2. 受力图：画有分离体及其所受的全部主
3、动力和约束力的简图称为受力图。3画受力图步骤：(1) 取分离体；(2) 先画分离体上的主动力，再画约束力，注意约束的性质；(3) 在画系统受力图时，要利用相邻物体间的作用力与反作用力。四.1.平面汇交力系的合成与平衡条件:工F = 0x乙F = 0y2弯曲工六. 用截面法求内力可归纳为四个字：截取代平七. 反映材料力学性能的主要指标：强度性能 弹性性能塑性性能八. 在工程上，强度条件可以解决三类问题：强度校核、设计截面尺寸、确定许可载荷。九. 梁：工程上把以弯曲变形为主的杆件统称为梁。 静定梁：梁的所有支座反力均可由静力平衡方程确定十静定梁的基本形式：（1）简支梁：一端为固定铰支座，而另一端为
4、可动铰支座的梁。（2）悬臂梁：一端为固定端，另一端为自由端的梁。（3）外伸梁：简支梁的一端或两端伸出支座之外的梁。 十一 超静定问题十二材料的两种破坏形式:脆断破坏;屈服破坏（流动破坏） 十三.过程装备用材料的种类：金属材料：黑色金属（如钢材）、（2）非金属材料：如橡胶、石棉、塑料等。（3）复合材料：如玻璃纤维增强塑料（FRP）。 十四金属材料的主要性能:1. 力学性能 机械强度塑性韧性2. 耐腐蚀性能3. 加工工艺性能 十五.钢材的分类1.根据钢材的化学成分，可分为碳素钢和合金钢两大类（1）碳素钢，按含碳量的多少又分为三类：低碳钢（含碳量W0.25%） 中碳钢（含碳量在0.25%0.60%之
5、间） 高碳钢（含碳量0.60%）（2）合金钢，按合金元素的总量又分为两类：、低合金钢（合金元素的总量在10%以下）高合金钢（合金元素的总量大于 10%）2.平面一般力系的平衡条件:五.基本变形：（拉 压 弯 扭 剪） a、拉伸、压缩；b、剪切；c、扭转;d、F 二 0xF 二 0yM 二 0金属（如铝、铜等）。2. 根据钢材的品质，可分为四类：普通钢（钢中所含有害杂质SW0.050%、PW0.045%）优质钢（钢中所含有害杂质SW0.035%、PW0.035%） 高级优质钢（钢中所含有害杂质SW0.025%、PW0.025%） 特级优质钢（钢中所含有害杂质SW0.015%、PW0.025%）3
6、. 根据钢材的冶炼方法，（1）按炉的种类分为： 平炉钢、转炉钢和电炉钢（2）按脱氧的程度分为：镇静钢、半镇静钢和沸腾钢4. 根据钢材的金相组织，（1）按退火组织分为：亚共析钢、共析钢和过共析钢； （2）按正火组织分为：珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢5. 根据钢材的用途，可分为三类：（1）结构钢，分为：a. 建筑用钢b. 专门用钢（如锅炉和压力容器专用钢板等）c. 机械零件用钢（2）工具钢（3）特殊性能钢 十六. 压力容器用钢1. 碳素钢,根据钢的质量等级，碳素钢可分为:（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号通常由四部分组成：第一部分是前缀符号+强度值，如通用结构钢前缀符号为代表屈服强度的 拼
7、音字母“ Q”，强度值采用厚度W 16mm的最低屈服强度值 （MPa） ；.第二部分（必要时）为钢的质量等级符号，用英文字母A、B、C、D、表 示；第三部分（必要时）为脱氧方式表示符号，沸腾钢标以符号“F”，镇静钢 标以符号“Z”或不标注，特殊镇静钢标以符号“TZ”或不标注; 第四部分（必要时）为产品用途、特性和工艺方法表示符号。例如：Q235AF表示厚度W16mm的最低屈服强度值为235MPa、质量等级 为A级的沸腾碳素结构钢。Q235A、Q235B及Q235C分别表示厚度W16mm的最低屈服强度值为 235Mpa的低碳镇静钢，钢板质量等级分别为A、B、C。（2）优质碳素结构钢。优质碳素结构
8、钢的牌号通常由五部分组成：第一部分是以两位阿拉伯数字表示平均含碳量（万分之几）;第二部分（必要时）为当含锰量较高的优质碳素结构钢，加锰元素符号Mn；第三部分（必要时）表示钢材冶金质量，即高级优质钢、特级优质钢分别以 A、E表示，优质钢不用字母表示；第四部分（必要时）为脱氧方式表示符号；第五部分（必要时）为产品用途、特性和工艺方法表示符号。例如：a. 20，表示平均含碳量为万分之二十（即0.20%）的优质碳素结构钢; b. 40Mn，表示平均含碳量为万分之四十 （即0.40%）且含锰量为 0.70%1.00%的优质碳素结构钢。2. 低合金钢（包括低合金高强度结构钢、低温用钢、中温抗氢钢和低合金耐
9、蚀钢）低合金高强度结构钢的牌号表示方法和碳素结构钢的牌号表示方法相同。 例如，Q345C表示厚度W16mm的最低屈服强度值为345MPa、质量等级为C 级的低合金高强度结构钢。3. 高合金钢（包括不锈钢和耐热钢）不锈钢牌号的表示方法 由化学元素符号和表示各元素含量的阿拉伯数字 表示，其中碳含量以两位或三位阿拉伯数字表示碳含量最佳控制值（以万分之几或十万分之几计），合金元素含量以合金元素符号及阿拉伯数字表示。例如:a.碳含量不大于0.08%、铬含量为18%20%、镍含量为8%11%的不 锈钢，牌号为 06Cr19Ni10；b.碳含量不大于0.03%、铬含量为16%19%、钛含量为0.1%1%的
10、不锈钢，牌号为 022Cr18Ti。4. 锅炉和压力容器专用钢板 十七. 铸铁1.灰铸铁灰铸铁的牌号以HT加数字表示，如HT100、HT150、HT200等。后面的数字 表示其抗拉强度值（MPa），数字愈大，强度愈高。2. 球墨铸铁P.曰t拉强度（MPa），第二组球墨铸铁的牌号是由“QT”加二组数字组成。 例如：QT400-17、QT420-10等。其中第一组数字是 数字是最低伸长率。3. 可锻铸铁 可锻铸铁根据其组织成分和性能可以分为三彳（1）黑心可锻铸铁KTH（2）珠光体可锻铸铁KTZ（3）白心可锻铸铁KTB 其牌号以可锻铸铁的种类代号加两组数字表示. 例如：KTH300-06表示抗拉强度
11、值为300MPa、最低伸长率为6%的黑心可锻铸铁。4.耐蚀、耐热、耐磨铸铁十八有色金属及其合金（在工业生产中，通常把以铁为基的金属材料称为黑色金 属，而把非铁金属及其合金称为有色金属）主要有铜、铝、铅、镍、钛及其合金.1铜及其合金主要有纯铜、铜合金（黄铜、青铜）两种类型。2铝及其合金3铅及其合金k 4镍及其合金5钛及其合金十九.过程装备用非金属材料1高分子材料2 陶瓷材料3 石墨4 搪瓷材料二十. 复合材料 可分为:金属基复合材料树脂基复合材料陶瓷基复合材料 如:树脂基复合材料（玻璃钢）。二十一. 容器的结构壳体（筒体）、封头（端盖）、法兰、支座、接口管及人孔等组成。二十二. 压力容器分类1
12、、按容器壁厚 两类（1）薄壁容器：（2）厚壁容器：DKK= ooQ122W i i5 5型 W 0.1Di2 、按承压性质（1）内压：内部介质压力大于外界压力 内压容器的分类:a. 低压容器：0.1WpV1.6b. 中压容器：1.6WpV10c. 高压容器：lOWpVIOOd. 超高压容器：plOO（2）外压：内部介质压力小于外界压力（3）真空：内部压力小于一个绝对大气压的外压容器3、根据TSG R0004固定式压力容器安全技术监察规程基于设计压力、容积和介质危害性三个因素对压力容器进行分类，将所适用 范围内的压力容器划分为三类：第I类压力容器第II类压力容器第皿类压力容器14、按应用情况（1
13、）反应压力容器（R）：完成物理、化学反应，如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜、变换炉等；（2）换热压力容器（E）：热量交换，如热交换器、管壳式余热锅炉、冷却器 冷凝器、蒸发器等；（3）分离压力容器（S）：流体压力平衡缓冲和气体净化分离，如分离器、过 滤器、缓冲器、吸收塔、干燥塔等；（4）储存压力容器：（C,球罐为B）：储存、盛装气体、液体、液化气体等 介质，如各种形式的贮罐、贮槽、高位槽、计量槽、槽车等。二十三.压力容器的失效形式与设计准则1、压力容器的失效形式（1）强度失效（ 2）刚度失效（ 3）失稳失效（ 4）泄漏失效2、压力容器的设计准则（1）弹性失效设计准则（ 2）塑性失效设计准则（ 3
14、）爆破失效设计准则二十四. 边缘应力的特点1局限性大多数都有明显的衰减波特性，随离开边缘的距离增大，边缘应 力迅速衰减。2自限性弹性变形相互制约，一旦材料产生塑性变形，弹性变形约束就会 缓解，边缘应力自动受到限制，即边缘应力的自限性。二十五. 内压封头(1)半球形封头(2)椭圆形封头(3)碟形封头(4)其他封头(球冠形封头、锥形封头和平盖)(6 )由公式采用计算压力得到的厚度。必要时还应计入其它载荷 对厚度的影响。(6 d)计算厚度与腐蚀裕量之和。6 d=6 +C2(6 n)设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格的 6 +C1 +C2 +计算厚度二十六. 各种厚度的定义及表示设计厚度名义厚度厚度，即标注在图样上的厚度。6 n = 6 d+C1+A有效厚度(6 e)名义厚度减去钢材负偏差和腐蚀裕量。6 e = 6 n-C1-C2 二十七.外压圆筒的分类1长圆筒2短圆筒3. 刚性圆筒二十八.外压容器设计步骤对于DO/6 e$20的圆筒和管子，其步骤如下：1假设一个名义厚度6 n,则有效厚度6 e=6 n-C1-C2,计算出L/Do和Do/6 e。2. 在图14-6的左方找到L/Do值，将
