过程装备力学基础（第2版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

陈旭 编

图书标签:

• 过程装备
• 化工设备
• 力学基础
• 传热
• 流体
• 分离
• 机械工程
• 高等教育
• 教材
• 化学工程

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787502587406

版次：2

商品编码：10279952

包装：平装

开本：小16开

出版时间：2011-01-01

用纸：胶版纸

页数：202

内容简介

本书介绍在“过程装备”设计中所涉及的工程力学方面的基本理论和基本知识。包括弹塑性理论的有关内容、圆板理论、旋转薄壳理论，机械振动，疲劳设计及断裂力学等。是过程装备及控制工程本科专业的专业基础课程。也可作为相关专业工程技术人员的参考资料。

目录

第一章 弹性力学基本方法和平面问题解答
第一节 弹性力学的内容和基本概念
第二节 弹性力学的平面问题
第三节 弹性力学平面问题的极坐标解答
习题
思考题
参考文献
第二章 厚壁圆筒的弹塑性应力分析
第一节 厚壁圆筒的弹性应力分析
第二节 厚壁圆筒的弹塑性应力分析
习题
思考题
参考文献
第三章 薄板理论
第一节 薄板的基本概念及基本假定
第二节 圆板的轴对称问题
习题
思考题
参考文献
第四章 旋转薄壳理论
第一节 基本概念
第二节 旋转薄壳的无力矩理论
第三节 旋转薄壳的边缘问题
习题
思考题
参考文献
第五章 高速回转零件的应力分析
第一节 概述
第二节 高速回转圆鼓的应力与变形
第三节 高速回转圆盘的应力与应变
参考文献
第六章 机械振动
第一节 振动基本概念
第二节 单自由度系统振动
第三节 多自由度系统振动
第四节 转轴系统的临界转速
第五节 分布系统振动
思考题
参考文献
第七章 压力容器的疲劳、断裂、蠕变
第一节 压力容器的疲劳设计
第二节 压力容器的脆性断裂
第三节 高温蠕变强度
习题
思考题
参考文献
参考答案及提示

好的，这是一本关于化工过程设备强度与可靠性分析的专业教材的详细简介，该书内容聚焦于现代工业生产中至关重要的设备设计与安全运行领域，完全不涉及《过程装备力学基础（第2版）》的相关内容。 --- 化工过程设备强度与可靠性分析 ——面向现代工业安全与长周期运行的工程实践 书籍概述 《化工过程设备强度与可靠性分析》是一本面向化工、石油、天然气、能源工程、材料科学等相关专业高年级本科生、研究生以及一线工程技术人员的专业参考书。本书旨在系统、深入地探讨化工生产过程中各类压力容器、反应器、换热器、塔器等关键设备的强度评估、疲劳寿命预测、蠕变破坏分析以及系统可靠性设计的理论基础、分析方法与工程应用。 在当今对安全生产标准要求日益严苛的背景下，传统的基于许用应力设计方法已逐渐无法满足超高压、超高温、强腐蚀等极端工况下的设备生命周期管理需求。本书紧密结合最新的国内外设计规范（如ASME, GB标准）和前沿的计算力学技术，为读者提供了从本构关系建立到全寿命周期风险控制的完整知识体系。 全书结构严谨，理论深度与工程实用性并重，旨在培养读者运用先进分析工具解决复杂工程问题的能力，确保化工过程装备在安全、高效、长周期运行中的可靠性。 核心章节与内容深度解析 本书内容结构共分为五大部分，约计二十章，详细展开如下： 第一部分：工程材料的本构关系与本构模型基础 (Material Constitutive Modeling) 本部分是理解设备失效的基础，重点阐述了结构材料在复杂载荷作用下的宏观响应。 1. 弹性与塑性理论进阶： 回顾经典弹性理论，重点深入讲解了增量塑性理论，包括流动法则、屈服准则（如Mises、Drucker-Prager模型）的适用性分析，以及如何处理大变形下的非线性几何效应。 2. 粘塑性与蠕变本构： 针对高温高压环境，详细介绍了稳态蠕变、瞬态蠕变的物理机制，并对比分析了Norton、Bailey-Norton以及基于微观机制的Garofalo模型在高温合金和特种不锈钢中的参数识别与应用。 3. 损伤力学与本构关系耦合： 引入连续介质损伤力学（CDM），阐述如何将材料损伤指标（如$D$）与应变、温度场耦合，建立描述材料软化和断裂前行为的非线性本构模型，为后续的疲劳和断裂分析奠定基础。 第二部分：静载荷下的结构强度分析与设计规范 本部分侧重于设备在常规操作压力和温度下的承载能力评估，强调规范化设计方法的工程实现。 1. 薄壳与厚壁承压元件的应力分析： 细致推导了各种几何形状（球壳、圆筒、封头）在内压、外压、轴向力作用下的精确解析解，并结合有限元分析（FEA）验证了边界条件对局部应力集中的影响。 2. 疲劳初判与静强度校核： 详细解读了基于主应力理论的静强度校核流程，特别关注接管、焊缝、开孔等薄弱环节的应力集中系数（Kt）的确定方法，并引入一次等效应力在屈服准则中的应用。 3. 蠕变条件下的静强度裕度： 讨论了在长期高温服役条件下，材料蠕变导致的应力松弛与再分配现象，指导设计者如何在规范规定的时间尺度内保证承载能力不低于许用限值。 第三部分：动态载荷与疲劳寿命预测 (Fatigue Life Prediction) 这是现代设备安全评估的核心，重点是应对间歇操作、启停循环和振动载荷带来的疲劳损伤。 1. 应力/应变控制疲劳分析： 全面介绍Basquin（应力寿命法）和Manson-Coffin（应变寿命法）的适用范围及参数确定，特别是在低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF）交界处的处理。 2. 疲劳损伤累积模型： 深入讲解Palmgren-Miner线性累积法则的局限性，并引入更先进的非线性累积模型（如基于损伤变量的累积法），以准确评估复杂载荷谱下的剩余寿命。 3. 疲劳裂纹扩展与断裂韧性： 介绍了Paris-Erdogan 律在描述裂纹扩展速率中的应用，讨论了应力强度因子（K）在不同几何结构和载荷条件下的计算方法，为寿命终结评估提供依据。 第四部分：高温与复杂载荷下的完整性评估 (Integrity Assessment under Extreme Conditions) 本部分聚焦于化工装备面临的最严峻挑战——高温蠕变与热机械疲劳的耦合作用。 1. 蠕变疲劳（Creep-Fatigue Interaction, CFI）： 详细分析了时间-温度参数（如$C$参数）在耦合损伤评估中的作用。探讨了寿命线性累加法、时间分离法等CFI模型的适用边界，并展示了如何利用瞬态有限元模拟来捕捉温度梯度引起的应力峰值。 2. 残余应力分析与消除： 阐述了制造过程（如焊接、热处理）对设备内部残余应力的影响，并介绍了X射线衍射法和分层钻孔法在残余应力测试中的应用，以及如何通过热松弛技术进行控制。 3. 弹性波传播与无损检测（NDT）的结合： 从理论角度探讨了超声波在含缺陷材料中的衰减与散射规律，为如何利用先进的NDT技术（如相控阵）验证FEA模型中预测的潜在缺陷区域提供了理论支撑。 第五部分：过程设备的系统可靠性工程 (System Reliability Engineering) 超越单部件分析，本部分将视野扩展到整个化工装置的运行安全和风险管理。 1. 可靠性理论基础与指标体系： 定义并对比分析了失效率（Failure Rate）、平均无故障时间（MTBF）、可靠度函数（Reliability Function）等关键指标，并介绍如何根据行业数据（如OPL, PRCI数据库）为设备组件分配初始失效率。 2. 故障树分析（FTA）与事件树分析（ETA）： 详细演示了如何构建复杂的故障树模型，识别导致系统性失效的基本事件与组合事件，并结合ETA评估不同安全保护措施的有效性。 3. 风险评估与寿命周期管理（LFM）： 介绍了基于概率风险评估（PRA）的方法论，指导读者如何将强度、疲劳和可靠性数据整合，建立设备剩余寿命评估模型，从而优化维护周期（RCM），实现从“定期维护”向“基于状态的维护（CBM）”的转变。 本书特色 1. 强调多尺度分析： 贯穿了从微观材料行为到宏观结构响应的层次化分析方法。 2. 丰富的工程案例： 包含化工加热炉管、核电站管道、深海油气集输系统的实际失效案例分析，以验证所提理论模型的工程适用性。 3. 计算工具集成： 提供了大量基于ABAQUS/ANSYS等商业软件的输入文件结构和后处理方法指导，帮助读者快速将理论转化为数值模拟实践。 通过研读本书，读者将不仅掌握化工过程设备的设计规范，更能深入理解设备在复杂服役条件下失效的内在机理，从而具备独立进行高风险、长周期设备完整性评估与优化设计的专业能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的特色在于其将前沿的计算力学方法与传统的工程设计相结合，为读者提供了更全面的视角。书中对数值模拟技术的介绍，不仅仅是停留在“如何使用”的层面，而是深入讲解了数值离散化、数值积分等基本原理，让读者理解算法的内在逻辑。对于一些难以通过解析方法解决的复杂问题，书中提供了基于数值模拟的解决方案，例如在分析复杂结构件的应力分布时，作者展示了如何通过有限元软件进行建模和求解，并对结果进行了详细的分析和讨论。书中对损伤力学和断裂韧性的讲解，更是将材料的微观行为与宏观性能联系起来，帮助读者理解设备在服役过程中为何会发生失效，以及如何通过材料选择和结构设计来提高设备的抗损伤能力。这本书对现代工程设计理念的融入，例如对可靠性设计和寿命预测的关注，使得其不仅仅是一本技术手册，更是一部引领工程设计思想发展的著作，让读者能够站在更高的角度去思考工程问题，为解决未来更复杂的工程挑战打下坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

初次翻开这本书，就被其扎实的理论功底和严谨的逻辑结构所吸引。书中对于应力、应变、强度、刚度等基本概念的阐述，清晰透彻，即使是初学者也能很快建立起对机械设备受力行为的基本认识。作者在介绍各种材料力学模型时，并没有停留在概念的堆砌，而是深入浅出地分析了其物理意义和适用范围，例如在讲解弹性力学时，对胡克定律的推导和应用场景的描绘，让人感觉仿佛置身于实验室，亲手进行着实验验证。更令人称道的是，书中在讲解连续介质力学时，引入了张量分析的工具，这无疑大大提升了理论的普适性和解决复杂问题的能力。对于那些希望深入理解设备失效机理、优化结构设计，或者进行数值模拟的读者来说，这本书提供了坚实的理论基础。即便是在一些相对抽象的概念，比如塑性变形和断裂力学，作者也通过生动的图示和贴近实际的工程案例，将其变得触手可及，这对于工程实践者来说，无疑是宝贵的财富，能够帮助他们更好地理解设备在实际运行中可能遇到的各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其对实际工程问题的深入剖析，它不仅仅是一本理论教材，更是一本解决实际工程难题的指南。书中关于设备在热载荷、压力载荷以及动力载荷作用下的应力分析，结合了大量的案例研究。比如，在讲解压力容器的设计时，作者详细分析了不同形状、不同工况下的应力分布情况，并提供了相应的计算方法和规范参考，这对于石油化工、航空航天等领域的工程师来说，是极其宝贵的经验总结。书中对设备振动和稳定性问题的探讨，也让人印象深刻，作者从动力学角度出发，阐述了影响设备稳定性的关键因素，并介绍了几种常见的减振降噪措施，这在机械制造、建筑工程等行业中都有着广泛的应用前景。书中对疲劳和蠕变的深入讲解，更是将理论与实际生产紧密结合，帮助读者理解设备在长期服役过程中可能出现的性能退化，并提供相应的预防和应对策略，这对于提高设备的安全性和可靠性至关重要，大大提升了设备的设计寿命和使用效率，从长远来看，为企业节约了大量的维修和更换成本。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常合理，从基础理论到工程应用，层层递进，逻辑清晰。在基础理论部分，作者对材料的本构关系、破坏准则等进行了详尽的阐述，使得读者能够理解材料在不同应力状态下的响应。在工程应用部分，则选取了典型的设备，如反应釜、换热器、泵、压缩机等，分析了它们在各种工况下的受力特点和设计要点，这为我这样的初学者提供了非常好的学习范例。书中还引入了大量的工程图纸和示意图，使得抽象的力学概念变得更加直观易懂。尤其是在讲解屈曲失稳和应力集中等问题时，图示的作用尤为突出，让读者能够清晰地看到受力区域的变形趋势和应力分布。此外，书中还提及了现代工程中常用的设计软件和工具，并简要介绍了它们在力学分析中的应用，这为读者指明了进一步学习和实践的方向，让我能够更好地将书本知识转化为实际能力，在未来的工作中，能够更自信地面对各种技术挑战。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我对设备在复杂载荷和多物理场耦合作用下的行为有了全新的认识。书中在介绍有限元分析方法时，并没有简单罗列算法，而是从基本原理出发，循序渐进地讲解了单元划分、插值函数选取、刚度矩阵组装等关键步骤，并提供了详细的算例，这让我这个初次接触有限元分析的读者，也能清晰地理解整个流程。更重要的是，书中强调了模型建立的合理性以及结果解释的重要性，这避免了盲目套用软件导致的不准确预测。对于一些复杂的机械系统，例如齿轮传动、轴承支撑等，作者通过耦合分析的方法，详细探讨了在应力、应变、温度以及磨损等因素共同作用下，设备性能的变化规律，这对于提升设备的设计精度和运行寿命提供了理论指导。书中对流固耦合、热固耦合等复杂问题的分析，更是将研究的视角推向了更广阔的领域，为解决现代工程中的一些前沿难题提供了基础。

评分☆☆☆☆☆

大学的优秀教材，工作之后也很有用

评分☆☆☆☆☆

大学的优秀教材，工作之后也很有用

评分☆☆☆☆☆

大学的优秀教材，工作之后也很有用

评分☆☆☆☆☆

大学的优秀教材，工作之后也很有用

评分☆☆☆☆☆

大学的优秀教材，工作之后也很有用

评分☆☆☆☆☆

大学的优秀教材，工作之后也很有用

评分☆☆☆☆☆

大学的优秀教材，工作之后也很有用

评分☆☆☆☆☆

大学的优秀教材，工作之后也很有用

评分☆☆☆☆☆

大学的优秀教材，工作之后也很有用