第一章 刚体的 受力分析及其平衡规律ppt课件.ppt

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1、第一篇力学基础1:41PM第二章金属材料的力学性能第一章刚体的受力分析及其平衡规律第三章（A）受拉(压)直杆的强度计算第四章弯曲第五章扭转补充章复杂应力状态及强度理论第一章刚体的受力分析及其平衡规律化学工业是多行业多品种的工业部门，但每个行业以至每种产品的生产过程都有其共同特点．即都是对原料进行化学的及物理过程加工，以获得有用的产品。显然，其核心是化学反应过程及其设备—反应器。但为使反应得以顺利的进行，必须具备适宜的条件，即过程进行所要求的压力、温度以及物科的组成等。绪言因此，原料必须经过预先处理以除去杂质，使之达到化学反应所要求的纯度、温度和压力。化学反应后的

2、产物同样也需要经过各种的后处理过程加以精制，才能获得合乎要求的产品。这些预处理和后处理的过程又可归纳为若干种基本的物理过程，通常称这些物理过程为单元操作，如流体的输送与压缩、沉降、过滤、传热、蒸发、结晶、干燥、蒸馏、吸收、萃取等等。若干单元操作和反应过程互相串联组合则可构成一系列化工生产过程。以甲醉、甲醛、醋酸的生产为例，三种化工产品的生产过程大致如下：1.甲醇生产2.甲醛生产3.醋酸生产由以上三例中可看出(1)每个生产过程分别由一系列基本的工序，即单元操作所组成，(2)不同生产过程之间有共同性的单元操作。例如三种生产中都有传热和反应；第1、2种生产中部有压缩；

3、第1、3种生产中部有蒸馏。由此，可将化工生产中的物理化学过程归纳成具有共同原理的单元操作。由于操作原理具有共比所以同一种单元操作所使用的设备结构也有许多共同的特点。因此，化学工业所用的机器和设备，可以归纳成为数不多的几类设备，这些设备统称为化工机械或化工设备。化工机械的种类在前面，我们已指出化学工业生产用的机器设备，可以按其中所进行的操作也即按其功用，归纳成几大类通用的典型设备。现在分别介绍如下：第一类化学反应设备这是化工厂主要设备之一，在其中原料发生化学反应而生成产物。如硫酸工厂的硫铁矿焙烧炉、二氧化硫转化器；合成氨工厂中的水煤气发生炉、一氧化碳变换炉、氨合成

4、塔；硝酸工广中的氨氧化器、硝酸吸收塔，盐酸工厂中的氯化氢合成炉；等等。由于物科状态的不同，反愈的性质和条件的不同，化学反应设备的型式和结构十分繁复。化工机械的种类第二类物科输送设备化工厂所用物料基本上有三种状态：1）固体物料，例如硫铁矿、煤。2）液体物料，例如水、硫酸、硝酸等；3）气体物科，例如空气、氖气、三氯化硫、煤气等。液体与气体统称为流体。我们可以把输送机械概括成二类：一类是输送固体物料的机械，简称固体输送机械，属于这一类的有皮带运输机、螺旋运输机、斗式提升机等等。第二类是输送液体和气体物科的机械，简称为流体输送机械，属于这一类的有送风机、鼓风机、压缩机(

5、输送气体)及各种泵(输送液体)等。化工机械的种类第三类分离设备1）固—固分离设备筛选设备、浮选设备等。2）液—液分离设备各种蒸馏、精溜塔、萃取设备等。3）气-气分离设备各种吸收设备、吸附设备。4）液—固分离设备有沉降槽、过油机、离心机5）气—固分离设备称为除尘设备，包括旋风分离器、气体过滤器、沉降除尘器、电除尘器、超声防尘器等。6）气—液分离设备第四类传热设备第五类容器化工机械的特点不仅有物理变化过程更有化学变化过程承受高温、高压和低温、真空(从-150℃到+2000℃；从0.000001大气压到1500大气压承受腐蚀酸、碱以及侵蚀性的盐、气体等有毒、易挥发泄漏

6、、易燃、易爆、典型化工机械化学工业中应用的典型化工机械的种类可简示如下：第一篇力学基础化工厂中使用的机器设备大都是在各种栽荷下工作为了使它仍安全可靠地工作，从力学角度，一般要提出三方面的要求：1.能抵抗载荷对它的破坏，即要有一定的强度；2.不发生超出许可的变形，即有一定的刚度；3.能维持构件自身的几何形状，即具有充分的稳定性。先集中讨论强度与刚度问题第一章刚体的受力分析及其平衡规律构件、约束；外力与内力图1－1是一个三角支架，它由两根杆、一个立柱和三个销钉组成，在曲杆的中央支承一置物G第一章刚体的受力分析及其平衡规律（1）已知G，确定AB和BC杆的截面形状与尺寸

7、；（2）已知杆的尺寸，确定这个支架最大的承裁能力（最大G）。关键：杆的外力内力强度截面尺寸对AB杆：第一章刚体的受力分析及其平衡规律受力分析的依据平衡条件力的范畴：力、力矩、力偶等一、力的概念第一节力的概念及其性质物体与物体之间的相互作用会引起物体运动状态改变力的外效应也会引起物体变形力的内效应这种物体间的相互作用称之为力力是矢量力有集中力和分布力之分。按照国际单位制，集中力的单位用“牛顿”(N)，”“千牛”(kN)；分布力的单位是“牛顿/米2”N／m2,帕、兆帕第一节力的概念及其性质二.力的基本性质1.力的可传性作用在刚体上的力，可以沿其作用线移到刚体上的任一

8、点而不改变力对该刚体的外