化工设备机械基础（董俊华）（第5版）

图书标准信息

• 作者 高炳军 编；董俊华
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2019-01
• 版次 5
• ISBN 9787122328656
• 定价 68.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 478页
• 字数 1千字

【内容简介】

本书为第5版，根据国家及行业现行标准，对第4版进行乐修订了。内容分为力学基础、压力容器、典型化工设备三篇。主要介绍板壳力学基础理论,金属材料的基本知识,中、低压力容器和典型化工设备的强度计算方法、结构设计、有关的标准和规范等。配有习题、例题、内容实用,讲述深入浅出,便于自学。本书以二维码形式增加了一些动画、图片，便于学生更好地理解、掌握教材内容。本书为化工工艺专业及环保、制药等相关专业使用的综合性机械基础课程教材,也可供相关专业技术人员参考。

【作者简介】

董俊华，河北工业大学，讲师，教育经历：1997.09—2001.06 北京化工大学  攻读学士学位  化工设备与机械2001.09—2004.06 北京化工大学  攻读硕士学位  化工过程机械2007.09—2012.12 河北工业大学  攻读博士学位  机械设计及理论工作经历：2004年-至今，河北工业大学，化工学院教学：化工设备机械基础、过程设备设计；科研：压力容器及管道分析设计研究教学方面：1.发表教学论文两篇：（1）董俊华,赵斌,张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革探讨[J]，化工高等教育, 2011,（3）:17-19,108. （2）董俊华,张及瑞,高炳军.“化工设备机械基础”课程设计教学改革的研究与实践[J],广州化工,2011,39(14):144-146. 2.主持完成河北工业大学教研项目1项：化工设备机械基础课程设计教学研究与实践3.获得河北工业大学教学成果一等奖1项：化工设备机械基础课程平台建设与学生工程能力培养科研方面：1.主持完成河北省教育厅科研课题1项，参与河北省科技厅科研课题3项。2.获得发明专利1项，实用新型专利3项。3.受企业委托完成压力容器与化工设备分析设计与研究10余项。发表论文多篇，其中EI收录3篇。

【目录】

第一篇力学基础

1刚体的受力分析及其平衡规律1

1.1力的概念及其性质2

1.1.1力的概念2

1.1.2力的基本性质2

1.2刚体的受力分析5

1.2.1约束和约束反力5

1.2.2刚体受力分析要领8

1.3平面汇交力系的简化与平衡8

1.3.1平面汇交力系的简化8

1.3.2平面汇交力系的平衡条件10

1.4力矩、力偶、力的平移定理12

1.4.1力矩的概念12

1.4.2力偶12

1.4.3力的平移定理——力与力偶的联系14

1.5平面一般力系的简化与平衡15

1.5.1平面一般力系的简化15

1.5.2平面一般力系的平衡条件15

1.5.3固定端约束的受力分析18

1.6静力学问题求解方法小结20

1.6.1如何确定研究对象20

1.6.2如何画分离体受力图20

1.6.3如何建立直角坐标系20

1.6.4如何应用静力平衡方程20

1.6.5静力学能够解决问题的范围21

本章小结21

习题22

2金属的力学性能25

2.1弹性体的变形与内力25

2.1.1变形与内力的概念25

2.1.2变形的度量25

2.1.3直杆受拉(压)时的内力26

2.1.4受拉(压)直杆内的应力28

2.2材料的力学性能29

2.2.1拉伸试验30

2.2.2压缩试验34

2.2.3温度对材料的力学性能的影响35

2.2.4金属的缺口冲击试验37

2.2.5硬度试验38

2.2.6弯曲试验39

2.3金属材料拉伸与冲击试验的新标准简介40

2.3.1GB/T 228.1—2010 40

2.3.2GB/T 229—2007 42

本章小结42

习题43

3受拉(压)构件的强度计算与受剪切构件的实用计算45

3.1受拉直杆的强度计算45

3.1.1强度条件的建立与许用应力的确定45

3.1.2强度条件应用举例46

3.2拉(压)杆连接部分的剪切和挤压强度计算47

3.2.1剪切变形与剪力47

3.2.2连接零件剪切强度的实用计算48

3.2.3某些连接零件的挤压强度计算49

本章小结50

习题51

4直梁的弯曲52

4.1弯曲概念与梁的分类52

4.1.1弯曲变形的宏观表现与实例52

4.1.2梁的几何形状和名称52

4.1.3梁上的外力、梁的支座及分类53

4.2梁的内力分析55

4.2.1梁横截面内的两种内力55

4.2.2剪力与弯矩的计算57

4.3纯弯曲时梁的正应力及正应力强度条件62

4.3.1梁横截面内任意指定点处的正应力63

4.3.2正应力的强度条件67

4.3.3梁的合理截面71

4.4直梁弯曲时的切应力71

4.4.1矩形截面梁71

4.4.2工字形截面梁72

4.4.3环形截面梁72

4.4.4实心圆截面梁73

4.5梁的变形——梁弯曲时的位移73

4.5.1梁的挠度和转角74

4.5.2梁的弹性曲线74

4.5.3梁的刚度校核75

本章小结77

习题79

5圆轴的扭转81

5.1圆轴扭转时所受外力的分析与计算81

5.1.1搅拌轴的三项功能81

5.1.2n、P、m之间的关系82

5.2纯剪切、角应变、剪切虎克定律82

5.2.1纯剪切82

5.2.2角应变84

5.2.3剪切虎克定律84

5.3圆轴在外力偶作用下的变形与内力85

5.3.1变形分析85

5.3.2扭转切应力及其分布规律86

5.3.3横截面的内力矩——扭矩86

5.3.4扭矩与扭转变形dφdx之间的关系86

5.3.5扭转切应力的计算公式87

5.3.6扭转角的计算87

5.4圆轴扭转时的强度条件与刚度条件88

5.4.1圆轴扭转时的强度条件88

5.4.2圆轴扭转时的刚度条件88

本章小结89

习题91

第二篇压力容器

6压力容器与化工设备常用材料93

6.1金属的晶体结构93

6.1.1金属原子结构的特点与金属键93

6.1.2金属的晶体结构93

6.2铁碳合金95

6.2.1什么是铁碳合金95

6.2.2铁碳平衡状态图96

6.2.3过冷奥氏体的恒温转变97

6.2.4钢的热处理99

6.3钢的分类101

6.3.1碳素钢101

6.3.2低合金钢103

6.3.3高合金钢105

6.4钢板109

6.4.1钢板的尺寸和允许偏差109

6.4.2碳素钢与低合金钢钢板110

6.4.3不锈钢、耐热钢钢板114

6.5钢管118

6.5.1钢管分类及其标准118

6.5.2钢管的尺寸118

6.5.3钢管的钢号、性能和应用120

6.5.4钢管的检验与验收124

6.6锻件与紧固件125

6.6.1锻件125

6.6.2紧固件129

6.7铸铁132

6.7.1铸铁的分类与代号（GB/T 5612—2008）132

6.7.2灰铸铁（GB/T 9439—2010)133

6.7.3球墨铸铁（GB/T 1348—2009）133

6.7.4蠕墨铸铁（GB/T 26655—2011）134

6.7.5可锻铸铁（GB/T 9440—2010）134

6.7.6高硅耐蚀铸铁（GB/T 8491—2009）134

6.7.7耐热铸铁（GB/T 9437—2009）135

6.7.8铸铁用于压力容器时的规定135

6.8有色金属135

6.8.1铜及其合金136

6.8.2铝及铝合金136

6.8.3钛及钛合金136

6.9金属的腐蚀与防护136

6.9.1腐蚀的定义及分类136

6.9.2常见的几种腐蚀及其控制方法138

习题142

7压力容器中的薄膜应力、弯曲应力与二次应力143

7.1回转壳体中的薄膜应力143

7.1.1容器壳体的几何特点143

7.1.2回转壳体中的拉伸应力144

7.2圆形平板承受均布载荷时的弯曲应力149

7.2.1平板的变形与内力分析149

7.2.2弯曲应力与薄膜应力的比较和结论152

7.3边界区内的二次应力152

7.3.1边界应力产生的原因152

7.3.2影响边界应力大小的因素153

7.3.3边界应力的性质154

7.3.4回转壳体内部的边界应力154

7.4强度条件154

7.4.1对薄膜应力的限制(即薄膜应力强度条件)155

7.4.2对一次弯曲应力的限制158

7.4.3对二次应力的限制160

本章小结161

习题162

8内压容器164

8.1设计参数的确定(GB/T 150.3—2011)164

8.1.1容器直径164

8.1.2工作压力与设计压力p 164

8.1.3设计温度t 166

8.1.4计算压力pc 166

8.1.5许用应力［σ］t 166

8.1.6焊接接头系数φ 175

8.2内压容器筒体与封头厚度的计算176

8.2.1内压圆筒的五种厚度及其确定方法176

8.2.2内压凸形封头厚度计算179

8.2.3内压锥形封头厚度计算183

8.2.4平板形封头187

8.2.5计算厚度的通用式189

8.3在用压力容器的强度校核189

8.3.1在用压力容器强度校核的原则189

8.3.2强度校核的思路、公式和举例189

8.3.3在用压力容器的许用内压表191

8.4容器筒体与封头的尺寸和质量193

8.4.1圆柱形筒体的容积、内表面积和质量193

8.4.2封头的容积、内表面积和质量194

8.5容器壳体在材料使用上的规定199

8.5.1钢板用前的验收199

8.5.2压力容器在选材、用材上的规定200

本章小结202

习题205

9外压容器与压杆的稳定计算207

9.1稳定的概念与实例207

9.1.1稳定的概念207

9.1.2“稳定”问题实例207

9.2外压圆筒环向稳定计算208

9.2.1临界压力的计算208

9.2.2材料的σ-ε曲线（即R-A曲线）在稳定计算中的应用210

9.2.3许用外压的计算212

9.3封头的稳定计算219

9.3.1外压球壳与凸形封头的稳定计算219

9.3.2外压带折边锥形封头的稳定计算221

9.3.3防止内压凸形封头失稳的规定223

9.4外压容器加强圈的计算223

9.4.1外压容器加强圈所需最小截面惯性矩的计算224

9.4.2外压容器加强圈实际提供的截面惯性矩的计算226

9.5圆筒的轴向稳定校核229

9.5.1什么情况下需要校核圆筒的轴向稳定性229

9.5.2轴向稳定许用应力的确定229

9.6压杆稳定计算简介230

9.6.1理想压杆的临界压力230

9.6.2临界应力欧拉公式的适用范围231

9.6.3柔度λ