第二章　化工設(shè)備力學(xué)基礎(chǔ)

教學(xué)要求

化工設(shè)備及其零部件在工作時(shí)都要受到各種外力作用。例如安裝在室外的塔設(shè)備，要承受風(fēng)力的作用；壓力容器法蘭連接的螺栓要承受拉力作用；攪拌軸工作時(shí)要承受物料阻力的作用等。為了使構(gòu)件在外力作用下，既能安全可靠地工作，又能滿足經(jīng)濟(jì)要求，除了需要選擇適當(dāng)?shù)牟牧贤猓€要確定構(gòu)件合理的截面形狀和尺寸。要解決這些問(wèn)題，就必須對(duì)構(gòu)件進(jìn)行受力分析和承載能力計(jì)算。

本章的任務(wù)就是介紹化工設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算所必須掌握的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，其主要內(nèi)容可以概括為兩部分。

1.構(gòu)件的受力分析

構(gòu)件的受力分析主要研究構(gòu)件的受力情況，進(jìn)行受力大小的計(jì)算。其研究的構(gòu)件是處于平衡狀態(tài)下的構(gòu)件。所謂平衡是指構(gòu)件在外力作用下相對(duì)于地面處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。構(gòu)件的受力分析是對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載能力分析的前提。

2.構(gòu)件的承載能力分析

構(gòu)件的承載能力是指構(gòu)件在外力作用下的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

強(qiáng)度是指構(gòu)件抵抗外力破壞的能力。剛度是指構(gòu)件抵抗變形的能力。穩(wěn)定性是指構(gòu)件在外力作用下保持其原有平衡狀態(tài)的能力。為了確保設(shè)備在載荷作用下安全可靠地工作，構(gòu)件必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

在構(gòu)件的承載能力分析中，主要研究靜載荷作用下的等截面直桿的幾種基本變形，即軸向拉伸和壓縮變形、剪切和擠壓變形、扭轉(zhuǎn)變形、彎曲變形。