化工设备机械基础电子教案.doc

教案 2011 — 2012学年 第1学期 课程名称 化工设备机械基础 授课对象 09化工（含11化工专升本） 授课教师 褚松茂 职 称 副教授 教材版本 赵军《化工设备机械基础》 参 考 书 平顶山学院教务处印制 《化工设备机械基础》教案（首页） 20－201学年 第1学期 院(系)部 化学化工学院 职 称 副教授 学 历 本科 课程名称 化工机械基础 专业课 课程代码 授课专业 化学工程与工艺 总 学 时 62 讲授 62 实验 上机 其它 学 分 3 课程性质和目的 《化工设备机械基础》是化工工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课，包括工程力学基础（静力学、材料力学）、化工设备设计基础和机械传动三大部分。其任务是使学生掌握相关的基本理论、基本知识以及设计的基本方法，为从事化工设备机械的设计、使用、管理和维护打下基础。具体为： 1、掌握对化工设备中的受力构件进行强度、刚度和稳定性计算的基本理论和方法。 2、能为常用化工设备合理地选择材料。 3、掌握化工设备通用零部件的选用方法。 4、了解压力容器监察管理法规。 课程教学基本要求 1、本课程的教学应贯彻应用性原则和重视素质培养原则。要求理论分析与设计方法相结合，理论教学主要是讲清概念，学会应用，对数学推导一般不作演绎。要重视分析实例、课堂讨论、习题等教学环节，同时将课程内容与生产实习、课程设计、毕业设计相结合，培养学生理论联系实际的能力。 2、工程力学是课程教学的核心内容，是学好其他部分内容的基础，应着重抓好。其余教学内容则可根据各专业的特点和安排学时（或学分）的多少选择讲授。对化工工艺专业则要抓好化工设备设计基础，而机械传动部分可不作为重点。讲课要结合化工行业的实际，并允许对教学内容做必要调整和组合。 3、考核方式以闭卷为主，平时成绩在期评成绩中应占有一定的比重。 教 材与参考书 1、赵军等编，《化工设备机械基础》（第二版），化学工业出版社，2007年； 2、董大勤主编，《化工设备机械基础》，化学工业出版社，2002年。 3、张新占主编，《工程力学》（上）、（下），西北工业大学出版社，2001年。 4、潘永亮主编，《化工设备机械设计基础》，科学出版社，1999年； 《化工设备机械基础》教案 章节名称 1.物体的受力分析和静力平衡方程 1.1静力学基本概念 1.2约束和约束反力 1.3分离体和受力图 1、使学生掌握力、刚体、平衡等静力学基本概念。 2使学生掌握约束和约束反力概念。 3使学生学会画受力图。 重点：1力、刚体、平衡等静力学基本概念。 2约束和约束反力概念。 3学会画受力图。 难点：学会画受力图。 基本教学内容： 概述 工程力学是一门研究物体机械运动及构件强度、刚度和稳定性的科学。 工程力学的两个基础部分：静力学和材料力学。 为保证构件正常工作，构件应当满足以下要求：(1) 强度要求 (2) 刚度要求 (3) 稳定性要求 1.1静力学基本概念 力的概念及作用形式 力：物体间相互的机械作用，单位：N，N，力是矢量，F或F表示，既有大小又有方向 力的三要素：大小，方向，作用点 按力的作用方式分类可分为：表面力和体积力（eg.重力，磁力） 按作用面积大小可分为：集中力和分布力（N/m） 刚体的概念 刚体：在任何情况下都不发生变形的物体。它是抽象化概念，是一种变形很小情况下的理想模型。 静力学中主要研究物体所受力系的简化及平衡条件，不研究变形，故可视为刚体。 平衡的概念 平衡状态：物体相对于地球静止或作匀速直线运动时的状态。是物体机械运动的特殊情形。并将作用于该物体上的力系称为平衡力系。 平衡力系：物体处于平衡状态时的力系。 二力平衡原理（公理）：作用于刚体上的两个力平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，并作用在同一直线上（等值、反向、共线） 二力构件：只受两力作用且处于平衡的构件，特点是：两力必沿作用点的连线。 加减平衡力系原理（公理）：在作用于刚体上的任何一个力系上，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。 力的可传性原理：作用于刚体上的力，可沿其作用线移至刚体内任意一点，而不改变它对刚体的作用效应。故作用于刚体上力的三要素是大小、方向、作用线。 作用和反作用定律 作用和反作用定律：两物体间相互作用的力总是大小相等，作用线相同而指向相反，分别作用在这两个物体上。（重力与支持力） 作用于与反作用力不能与两力平衡中的一对平衡力混淆。 1.2约束和约束反力自由体：能在空间作任意位移的物体，eg.飞机、火箭、卫星