第一篇 力学基础1刚体的受力分析及其平衡规律1.1 力的概念及其性质1.1.1 力的概念1.1.2 力的基本性质1.2 刚体的受力分析1.2.1 约束和约束反力1.2.2 刚体受力分析要领1.3 平面汇交力系的简化与平衡1.3.1 平面汇交力系的简化1.3.2 平面汇交力系的平衡条件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--力与力偶的联系1.5 平面一般力系的简化与平衡1.5.1 平面一般力系的简化1.5.2 平面一般力系的平衡条件1.5.3 固定端约束的受力分析1.6 静力学问题求解方法小结1.6.1 如何确定研究对象1.6.2 如何画分离体受力图1.6.3 如何建立直角坐标系1.6.4 如何应用静力平衡方程1.6.5 静力学能够解决问题的范围本章小结检测题习题2金属的力学性能2.1 弹性体的变形与内力2.1.1 变形与内力的概念2.1.2 变形的度量2.1.3 直杆受拉（压）时的内力2.1.4 受拉（压）直杆内的应力2.2 材料的力学性能2.2.1 拉伸试验2.2.2 压缩试验2.2.3 温度对材料的力学性能的影响2.2.4 金属的缺口冲击试验2.2.5 硬度试验2.2.6 弯曲试验2.3 金属材料拉伸与冲击试验的新标准简介2.3.1 GB/T 228-2.3.2 GB/T 229-本章小结检测题习题3受拉（压）构件的强度计算与受剪切构件的实用计算3.1 受拉直杆的强度计算3.1.1 强度条件的建立与许用应力的确定3.1.2 强度条件应用举例3.2 拉（压）杆连接部分的剪切和挤压强度计算3.2.1 剪切变形与剪力3.2.2 连接零件剪切强度的实用计算3.2.3 某些连接零件的挤压强度计算本章小结检测题习题4直梁的弯曲4.1 弯曲概念与梁的分类4.1.1 弯曲变形的宏观表现与实例4.1.2 梁的几何形状和名称4.1.3 梁上的外力、梁的支座及分类4.2 梁的内力分析4.2.1 梁横截面内的两种内力4.2.2 剪力与弯矩的计算4.3 纯弯曲时梁的正应力及正应力强度条件4.3.1 梁横截面内任意指定点处的正应力4.3.2 正应力的强度条件4.3.3 梁的合理截面4.4 直梁弯曲时的切应力4.4.1 矩形截面梁4.4.2 工字形截面梁4.4.3 环形截面梁4.4.4 实心圆截面梁4.5 梁的变形--梁弯曲时的位移4.5.1 梁的挠度和转角4.5.2 梁的弹性曲线4.5.3 梁的刚度校核本章小结习题5圆轴的扭转5.1 圆轴扭转时所受外力的分析与计算5.1.1 搅拌轴的三项功能5.1.2 n、P、m之间的关系5.2 纯剪切、角应变、剪切虎克定律5.2.1 纯剪切5.2.2 角应变5.2.3 剪切虎克定律5.3 圆轴在外力偶作用下的变形与内力5.3.1 变形分析5.3.2 扭转切应力及其分布规律5.3.3 横截面的内力矩--扭矩5.3.4 扭矩与扭转变形dφdx之间的关系5.3.5 扭转切应力的计算公式5.3.6 扭转角的计算5.4 圆轴扭转时的强度条件与刚度条件5.4.1 圆轴扭转时的强度条件5.4.2 圆轴扭转时的刚度条件本章小结检测题习题第二篇 压力容器6压力容器与化工设备常用材料6.1 金属的晶体结构6.1.1 金属原子结构的特点与金属键6.1.2 金属的晶体结构6.2 铁碳合金6.2.1 什么是铁碳合金6.2.2 铁碳平衡状态图6.2.3 过冷奥氏体的恒温转变6.2.4 钢的热处理6.3 钢的分类6.3.1 碳素钢6.3.2 低合金钢6.3.3 高合金钢6.4 钢板6.4.1 钢板的尺寸和允许偏差6.4.2 碳素钢与低合金钢钢板6.4.3 不锈钢、耐热钢钢板6.5 钢管6.5.1 钢管分类及其标准6.5.2 钢管的尺寸6.5.3 钢管的钢号、性能和应用6.5.4 钢管的检验与验收6.6 锻件与紧固件6.6.1 锻件6.6.2 紧固件6.7 铸铁6.7.1 铸铁的分类与代号（GB/T 5162-2008）6.7.2 灰铸铁（GB/T 9439-2010）6.7.3 球墨铸铁（GB/T 1348-2009）6.7.4 蠕墨铸铁6.7.5 可锻铸铁（GB 9440-2009）6.7.6 高硅耐蚀铸铁（GB/T 8491-2009）6.7.7 耐热铸铁（GB 9437-2009）6.7.8 铸铁用于压力容器时的规定6.8 铜及铜合金6.8.1 加工铜6.8.2 加工黄铜6.8.3 青铜6.8.4 白铜6.8.5 铸造铜合金6.8.6 铜及铜合金用于压力容器时的规定6.9 铝及铝合金6.9.1 变形铝及铝合金的分类和牌号6.9.2 变形铝及铝合金的性能和用途6.10钛及钛合金6.10.1 分类与牌号6.10.2 性能特点6.10.3 应用6.11金属的腐蚀与防护6.11.1 腐蚀的定义及分类6.11.2 常见的几种腐蚀及其控制方法习题7压力容器中的薄膜应力、弯曲应力与二次应力7.1 回转壳体中的薄膜应力7.1.1 容器壳体的几何特点7.1.2 回转壳体中的拉伸应力7.2 圆形平板承受均布载荷时的弯曲应力7.2.1 平板的变形与内力分析7.2.2 弯曲应力与薄膜应力的比较和结论7.3 边界区内的二次应力7.3.1 边界应力产生的原因7.3.2 影响边界应力大小的因素7.3.3 边界应力的性质7.3.4 回转壳体内部的边界应力7.4 强度条件7.4.1 对薄膜应力的限制（即薄膜应力强度条件）7.4.2 对一次弯曲应力的限制7.4.3 对二次应力的限制本章小结检测题习题8内压容器8.1 设计参数的确定（GB 150.3 -2011）8.1.1 容器直径8.1.2 工作压力与设计压力p8.1.3 设计温度t8.1.4 计算压力pc8.1.5 许用应力［σ］t8.1.6 焊接接头系数φ8.2 内压容器筒体与封头厚度的计算8.2.1 内压圆筒的五种厚度及其确定方法8.2.2 内压凸形封头厚度计算8.2.3 内压锥形封头厚度计算8.2.4 平板形封头8.2.5 计算厚度的通用式8.3 在用压力容器的强度校核8.3.1 在用压力容器强度校核的原则8.3.2 强度校核的思路、公式和举例8.3.3 在用压力容器的许用内压表8.4 容器筒体与封头的尺寸和质量8.4.1 圆柱形筒体的容积、内表面积和质量8.4.2 标准椭圆形封头的容积、内表面积和质量8.4.3 锥形封头的几何量与质量8.5 容器壳体在材料使用上的规定8.5.1 钢板用前的验收8.5.2 压力容器在选材、用材上的规定本章小结检测题习题9外压容器与压杆的稳定计算9.1 稳定的概念与实例9.1.1 稳定的概念9.1.2 “稳定”问题实例9.2 外压圆筒环向稳定计算9.2.1 临界压力的计算9.2.2 材料的σ-ε曲线（即R-A曲线）在稳定计算中的应用9.2.3 许用外压的计算9.3 封头的稳定计算9.3.1 外压球壳与凸形封头的稳定计算9.3.2 外压带折边锥形封头的稳定计算9.3.3 防止内压凸形封头失稳的规定9.4 真空容器加强圈的计算9.4.1 真空容器加强圈所需最小截面惯性矩的计算9.4.2 真空容器加强圈实际提供的截面惯性矩的计算9.5 压杆稳定计算简介9.5.1 理想压杆的临界载荷9.5.2 临界应力欧拉公式的适用范围9.5.3 柔度λ9.5.4 压杆稳定的实用计算9.6 圆筒的轴向稳定校核9.6.1 什么情况下需要校核圆筒的轴向稳定性9.6.2 轴向稳定许用应力的确定本章小结检测题习题10法兰连接10.1 压力容器法兰连接10.1.1 法兰连接的密封原理10.1.2 法兰连接受力分析及其实用结论10.1.3 压力容器法兰标准（JB/T 4700～4707-2000）10.2 管法兰连接10.2.1 管法兰（HG/T 20592-2009）10.2.2 管法兰连接用密封垫片10.2.3 钢制法兰用紧固件11人孔、手孔、视镜和液面计11.1 人孔和手孔11.1.1 容器上开设人孔、手孔的规定11.1.2 钢制人孔和手孔11.1.3 不锈钢人孔、手孔（HG 21594-21604）11.2 视镜与液面计11.2.1 视镜11.2.2 液面计12开孔补强与设备凸缘12.1 开孔补强12.1.1 问题的提出--容器接管附近的应力集中12.1.2 补强结构与计算12.1.3 容器上开孔及补强的有关规定12.2 设备凸缘12.2.1 法兰凸缘12.2.2 管螺纹凸缘13容器支座13.1 卧式容器支座（JB/T 4712.1 -2007）13.1.1 鞍式支座的结构与类型13.1.2 鞍座尺寸与质量13.1.3 鞍座的选用13.1.4 鞍座标记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容器的焊接结构14.1 焊接接头及其分类14.1.1 焊接接头14.1.2 压力容器上的焊接接头分类14.2 压力容器中的焊接接头（GB 150.3 -2011HG/T 20583-2011）14.2.1 筒体的纵、环向，钢板拼接对接接头14.2.2 筒体与封头连接的非对接接头14.2.3 容器法兰与筒体连接的焊接接头14.2.4 管法兰与接管的焊接接头14.2.5 接管与壳体的焊接接头14.2.6 法兰凸缘与壳体的焊接接头14.3 焊接结构14.3.1 设计原则14.3.2 焊缝选择14.4 焊接接头的检验14.4.1 焊接接头缺陷14.4.2 焊接检验要点14.5 焊接材料15压力容器监察管理15.1 压力容器监察管理的重要文件15.2 压力容器划类与分类管理15.2.1 广义压力容器与管辖压力容器15.2.2 《固容规》所管辖（适用）的压力容器15.2.3 《固容规》对压力容器范围的界定15.2.4 《固容规》对压力容器的划类15.2.5 压力容器的设计管理15.2.6 压力容器的制造管理15.2.7 压力容器的使用管理15.3 压力容器的定期检验15.3.1 定期检验的目的15.3.2 定期检验的依据15.3.3 检验周期15.3.4 压力容器的安全状况等级15.3.5 基于风险检测（RBI）15.4 压力容器的压力试验及泄漏试验15.4.1 耐压试验15.4.2 泄漏试验460第三篇典型化工设备16管壳式换热器16.1 管壳式换热器的总体结构16.1.1 固定管板式换热器16.1.2 浮头式换热器16.1.3 U形管式换热器16.1.4 填料函式换热器16.2 管壳式换热器的主要零部件16.2.1 壳体16.2.2 管箱16.2.3 管束16.2.4 管板16.2.5 波形膨胀节16.2.6 折流板和支持板及其固定结构16.2.7 其他结构17板式塔17.1 概述17.2 整块式塔盘的板式塔17.2.1 定距管支承式塔盘17.2.2 重叠式塔盘17.2.3 塔盘圈与密封结构17.2.4 降液管、溢流堰、出口液封盘17.3 分块式塔盘板式塔17.3.1 组装结构17.3.2 塔盘板与通道板17.3.3 分块式塔盘的支持结构17.3.4 塔盘、出口堰、降液板、受液盘的固定17.4 板式塔的其他结构17.4.1 板式塔盘上的进料管17.4.2 塔顶吊柱17.4.3 裙式支座17.4.4 塔的保温装置17.5 塔的机械设计17.5.1 塔体承受的各种载荷计算17.5.2 筒体的强度及稳定性校核17.5.3 裙座的强度及稳定性校核附录A 型钢（GB/T 706-2008）附录B 石油化工压力容器法兰用垫片（HG/T 20583-2011）附录C 石油化工容器接管法兰用垫片（HG/T 20583-2011）附录D 金属和非金属垫片的耐化学品性能（HG/T 20583-2011）附录E 图9-7曲线数据表（GB 150.3 -2011）附录F 标准目录F-1 TSG.特种设备安全技术规范与压力容器设计F-2 碳素钢与低合金钢及板材F-3 不锈钢和耐热钢及板材F-4 无缝钢管与焊接钢管F-5 复合钢板F-6 铸铁F-7 有色金属F-8 锻件F-9 紧固件F-10 力学性能试验F-11 容器法兰F-12 管法兰F-13 人孔、手孔F-14 支座F-15 视镜与液面计F-16 焊接F-17 补强圈、补强管F-18 介质毒性F-19 压力容器封头检测题与习题的参考答案