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第一章 化工容器设计概论 1

第一节 绪言 1

一、化工容器的应用及地位 1

二、化工容器设计的基本要求 1

第二节 压力容器的质量保证 2

一、设计 3

二、材料 3

三、制造与制造过程中的检验 8

四、在役检验与监控 9

第三节 压力容器规范介绍 10

一、国外压力容器规范简介 10

二、我国压力容器规范介绍 11

二、回转壳体的无力矩理论 16

一、概述 16

第一节 容器壳体的应力分析 16

第二章 中低压容器设计 16

三、圆柱壳轴对称问题的有力矩理论 28

四、压力容器的不连续分析 33

第二节 圆平板中的应力 41

一、概述 41

二、圆板轴对称弯曲的基本方程 42

三、均布载荷下的圆板中的应力 45

四、轴对称载荷下环形板中的应力 48

五、带平封头圆筒的不连续分析 53

第三节 内压薄壁容器的设计计算 58

一、引言 58

二、圆筒和球壳的设计计算 59

三、设计参数的规定 60

四、压力试验 63

五、封头的设计计算 64

第四节 法兰 72

一、引言 72

二、法兰垫片密封及密封设计 72

三、法兰的设计 79

第三章 压力容器的总体设计问题 94

第一节 容器设计中的总体设计问题概述 94

一、容器的总体结构分析及局部应力问题 94

二、容器设计中的结构设计问题 95

第二节 开孔及补强设计 96

一、开孔应力集中及应力集中系数 96

二、开孔补强设计的要求 101

三、等面积补强计算 104

笫三节 卧式容器支座设计 105

一、鞍座结构及载荷分析 105

二、简体的应力计算与校核 110

第四节 局部应力计算 119

一、引言 119

二、球壳和圆柱壳局部应力的计算 120

第五节 容器设计中的结构设计问题 133

一、容器的结构设计问题分析 133

二、容器的焊接结构设计 136

第四章 外压容器设计 144

第一节 概述 144

一、外压容器的稳定性 144

二、临界压力的概念 144

第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算 146

一、受均布侧向外压的长圆筒的临界压力 146

二、受均布侧向外压短圆筒的临界压力 151

三、轴向受压圆筒的临界应力 153

一、图算法的原理 155

笫三节 外压圆筒的设计计算 155

二、图算法的计算步骤 158

三、有关设计参数的规定 160

四、加强圈的设计计算 161

第四节 外压封头和法兰计算 163

一、外压凸形封头 163

二、外压锥形封头 164

三、外压法兰的计算 168

第五章 高压容器设计 169

第一节 概述 169

一、高压容器的应用 169

二、高压容器的结构特点 169

三、高压容器的材料 170

第二节 高压容器筒体的结构与强度设计 171

一、高压筒体的结构型式及设计选型 171

二、厚壁圆筒的弹性应力分析 175

四、高压筒体的失效及强度计算 186

第三节 高压容器的密封结构与设计计算 191

一、高压密封的结构形式 191

二、主要密封结构的设计计算 196

第四节 高压容器的主要零部件设计 199

一、高压螺栓设计 199

二、高压平盖的设计计算 200

三、高压简体端部的设计 202

四、高压容器的开孔补强 204

第六章 化工容器设计技术进展 206

第一节 近代化工容器设计技术进展概述 206

一、容器设计准则的发展 206

二、容器设计规范的主要进展 208

三、近代设计方法的应用 209

一、分析设计法概述 210

第二节 化工容器的应力分类及分析设计 210

二、容器的应力分类 211

三、分析设计法对各类应力强度的限制 215

四、应力分析设计的程序及应用 220

第三节 容器的疲劳设计 222

一、容器的低循环疲劳破坏 222

二、低循环疲劳设计曲线 223

三、疲劳设计曲线的平均应力影响修正 224

四、容器结构对疲劳寿命的影响 227

五、变幅载荷与疲劳积累损伤 229

六、疲劳设计规范 230

第四节 容器的防脆断设计 232

一、容器的低应力脆断问题 232

二、断裂力学的基本理论 233

三、压力容器的防脆断设计方法 239

四、在役容器的缺陷评定 240

第五节 化工容器的高温蠕变 245

一、金属材料的高温蠕变 245

二、化工容器的高温设计 247

三、高温压力容器的残余寿命 249

第六节 化工容器的计算机辅助设计 250

一、概述 250

二、化工容器CAD系统的基本功能与结构 251

三、CAD专家系统 255

附录 258

一、钢制化工容器材料的许用应力 258

二、常用单位的换算 265

参考文献 266

高等学校化工设备与机械专业本科《化工容器设计》课程教学基本要求(试行) 268

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