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文檔簡介

/傳熱學第1章傳熱基本概念1、溫度梯度:,指向溫度上升的方向;2、傅立葉定律:熱流密度3、導熱系數:4、熱擴散系數(導溫系數):,表征物體被加熱或冷卻時,物體溫度趨于勻整一樣的實力。第2章穩(wěn)態(tài)導熱2.0導熱方程和邊界條件1)導熱常微分方程:2)邊界條件:第一類:已知隨意時刻物體邊界上的溫度值:;其次類:已知隨意時刻物體邊界上的熱流密度:;第三類:已知邊界四周物體的溫度和表面?zhèn)鳠嵯禂?,即?.1平壁穩(wěn)態(tài)導熱1)第一類邊界條件:1、溫度分布:;2、熱流密度:;3、熱流量:;4、多層平壁熱流密度:;2)第三類邊界條件:1、熱流密度:;2、多層平壁熱流密度:2.2圓筒壁穩(wěn)態(tài)導熱1)第一類邊界條件:1、溫度分布:;2、熱流密度:;3、熱流量:;4、多層圓筒熱流密度:;2)第三類邊界條件:1、熱流密度:;2、多層圓筒熱流密度:2.3臨界熱絕緣直徑單位管長總熱阻:時,有散熱作用;時,有保溫作用;2.4肋片傳熱1、溫度分布:,2、肋端溫度(過余溫度):;3、肋片表面散熱量:4、肋片效率:等截面直肋散熱影響因素增大表面換熱系數↓↑↓肋厚↑↑↑肋高↓↑↓肋的導熱系數↑↑↑5、界面接觸熱阻:第3章非穩(wěn)態(tài)導熱1、非穩(wěn)態(tài)導熱中的兩個準則傅里葉準則:。當時,過余溫度隨時間線性變更,瞬態(tài)溫度變更進行正常狀況階段。畢渥準則:,數值大小干脆影響物體內溫度分布狀況。①當,意味著對流換熱熱阻趨于0,壁表面溫度幾乎從起先立刻達到流體溫度;②當,意味著物體導熱熱阻趨于0,溫度分布應超于勻整一樣。Bi準則越小,內部溫度越趨于一樣。當Bi<0.1時,可近似認為物體溫度是勻整一樣的。2、集總參數法時,可運用集總參數法時間常數(弛豫時間)當時,當時,,工程上可認定導熱體已達到熱平衡狀態(tài)。3、滲透厚度:第4章導熱問題數值解非穩(wěn)態(tài)導熱問題數值計算溫度-x溫度-時間限制顯式差分格式二階中心差分一階向前差分隱式差分格式二階中心差分一階向后差分無其次、三類邊界條件,接受顯式差分,穩(wěn)定條件為;接受隱式差分則無穩(wěn)定條件。第5章對流換熱5.0對流換熱基本理論對流換熱既有對流,又有導熱,不是基本傳熱方式,確定及增加換熱的措施是對流換熱的核心問題。基本公式為牛頓冷卻公式:牛頓冷卻公式:影響對流換熱系數的因素:①流淌的起因②流淌速度③流體有無相變④換熱面的幾何形態(tài)、大小和位置⑤流體的熱物理性質確定對流換熱系數h函數關系式的方法:①理論解法:理論解法(分析法)是在所建立的邊界層對流換熱微分方程組的基礎上,通過數學分析解法、積分近似解法、數值解法和比擬法求得對流換熱系數h的表達式。②試驗解法:相像原理或量綱分析法,將眾多的影響因素綜合成為數不多的無量綱準則,通過試驗求得各準則間的函數關系,再將函數關系推廣到和試驗現象相像的實際現象中去。③比擬法:比擬法是指通過探討動量傳遞及熱量傳遞的共性或類似特性,以建立起表面?zhèn)鳠嵯禂岛妥枇ο禂甸g相互關系的方法。④數值法:數值法是指通過數值計算的方法求解表面?zhèn)鳠嵯禂怠?.1邊界層對流傳熱理論流淌邊界層:壁面上流體速度為零,到接近流體主流速度的一流體層,厚度為,即流體速度為主流速度的0.99處,即。熱邊界層:過余溫度,壁溫,熱邊界層厚度為??烧J為只有在熱邊界層有溫度變更,熱邊界層以外可視為等溫流淌區(qū)。熱邊界層厚度不愿定等于流淌邊界層厚度。1)外掠平板層流換熱:普朗特數邊界層厚度:局部摩擦系數:平均摩擦系數:局部換熱系數:準則關聯式:平均換熱系數:準則關聯式:定性溫度:,定型尺寸為板長、。2)外掠平板紊流換熱:局部摩擦系數:準則關聯式:準則關聯式:適用范圍:、。定性溫度:,定型尺寸為板長。5.2對流換熱無量綱準則及意義斯坦頓準則:,反映紊流表面?zhèn)鳠嵯禂岛湍Σ料禂甸g關系,稱雷諾類比律。努謝爾特準則:,數值大小反映了對流換熱的強弱。雷諾準則:,反映流體流淌時慣性力和黏滯力的相對大小,反映流態(tài)對換換的影響。格拉曉夫準則:,反映浮升力和黏滯力的相對大小,流體自由流淌狀態(tài)對換熱影響。普朗特準則:,又稱物性準則,反映了流體的動量傳遞和熱量傳遞實力的相對大小。Pr值的大?。阂簯B(tài)金屬<水<油。5.3相像原理相像條件:同類現象,單值性條件相像,同名的已定準則相等。單值條件包括:幾何條件,物理條件,邊界條件,時間條件。5.4常用相識準則:1)無相變受迫穩(wěn)態(tài)對流換熱,若自然對流可忽視不計:2)對于空氣,為常數,無相變受迫穩(wěn)態(tài)對流換熱,則為:3)自然對流換熱:第6章單相流體對流換熱6.1管內受迫對流換熱進口段長度:,流淌進口段長度大于熱進口段長度;,流淌進口段長度小于熱進口段長度;1)紊流換熱:關聯式:迪圖斯-貝爾特關聯式:非圓管當量直徑:螺旋管修正系數:氣體:液體:2)層流換熱:管子較長,不考慮自然對流的影響:3)粗糙管壁的換熱:管內紊流換熱阻力損失::沿程阻力系數6.2外掠圓管流淌換熱1)外掠單管,不發(fā)生脫體;,層流,脫體發(fā)生在~;,紊流,脫體點可推移到2)外掠管束管束換熱關聯式:后排管子傳熱系數高于前排管子換熱系數。6.3自然對流換熱1)無限空間自然對流在常壁溫或常熱流邊界條件下當達到旺盛紊流時,局部表面?zhèn)鳠嵯禂祵⒈3植蛔?,即和壁的高度無關。2)自然對流準則關系式:自?;F象:自然對流紊流,準則關聯式中常壁溫時,常熱流時,關聯式綻開后兩邊的定型尺寸可消去,表明自然對流紊流傳熱系數和定型尺寸無關,這現象叫自?;F象。3)有限空間中的自然對流換熱封閉夾層空間換熱關聯式:有限空間自然對流換熱:(1)垂直夾層:出現環(huán)流,正常;>0.3,無環(huán)流,可按無限空間計算;兩壁溫差和高度都很小,使Gr<2000,則無流淌,可按純導熱計算。(2)水平夾層:此時自然對流只發(fā)生在熱面在下的狀況。對氣體,Gr<1700時可按純導熱計算;Gr>1700后出現蜂窩狀分布的環(huán)流;Gr=50000后呈現無序的紊流。(3)傾斜夾層可作為推斷自由流淌影響程度的準則,體現了浮升力和慣性力的相對大小。一般,當≥0.1時,則不能忽視自然對流的影響;當≥10時,則可按純自然對流處理。第7章凝合和沸騰換熱凝合分為膜狀凝合和珠狀凝合。層流膜狀凝合換熱();紊流膜狀凝合換熱();7.1凝合換熱膜狀凝合:能很好地潤濕壁面。珠狀凝合:傳熱在蒸氣和液珠表面及蒸氣和袒露的冷壁間進行。珠狀比膜狀凝合的傳熱性能好。對水平管,一般勻整層流狀態(tài)。對垂直壁,上部為層流,隨膜液向下流淌,Re增大,在Re>1800后轉變?yōu)槲闪?,整個壁面的平均表面?zhèn)鳠嵯禂祽醇訖嗥骄嬎恪6喔艿乃焦苁?,上排的凝液會流到下排管上,使下排管凝液膜加厚,傳熱效果降低。影響膜狀凝合換熱因素:蒸氣中含微量不凝氣體,對換熱影響很大;含潤滑油;Re數低時,表面粗糙使膜增厚,傳熱性能降低。增加凝合換熱措施措施:減薄凝液膜厚度,加速排液。1)垂直壁層流膜狀凝合理論平均傳熱系數:修正平均傳熱系數:凝合準則:垂直管:;水平管:;凝合準則為無量綱數群,也稱為修正準則,其大小反映凝合換熱的強弱。2)垂直壁層紊流膜狀凝合3)水平管外壁水平管由于管徑較小,不會出現紊流膜狀凝合,只有層流膜狀凝合。表面?zhèn)鳠嵯禂迪乱粚庸鼙壬弦粚庸苄?。平均傳熱系數:水平管簇冷凝器大多數由管束組成。一般用Nd代替上式的d。,當時,,故橫管傳熱系數比豎管要大,故冷凝器都設計成臥式。7.2沸騰換熱飽和沸騰過程:①過熱度小,無沸騰,為自然對流換熱;②過熱度上升,換熱猛烈,稱核態(tài)沸騰;③生成氣泡過多,起先覆蓋加熱面形成氣膜,傳熱惡化,氣膜不簡潔開裂,稱過渡沸騰(或膜態(tài)沸騰),持續(xù)到熱流密度為最小時;④形成穩(wěn)定的汽膜層,傳熱回升,稱穩(wěn)定膜態(tài)沸騰。形成氣泡核的基本動力:沸騰溫差氣泡最小半徑:第8章輻射傳熱8.1熱輻射基本概念吸取、反射和透射:單色輻射:黑體:;白體;透亮體:把波長在0.1~100μ的電磁波稱為熱射線。它在介質中的傳播速度等于光速。在真空中可以傳播。凡溫度大于的物體都會放射熱射線。黑體:全吸??;白體:全反射;透亮體:全透射。輻射強度,是指對某給定方向,在垂直于該方向的單位投影面積上,在單位時間、單位立體角內所放射的全波長能量,符號為,單位,也稱定向輻射強度。輻射力,是指物體在單位時間內單位表面積向半球空間所放射的全波長能量,以E表示,W/㎡。黑體的單色輻射力隨溫度上升而增大,隨溫度上升最大單色輻射力向短波方向移動。黑體輻射力,和確定溫度四次方成正比,。設表面為漫輻射表面,則定向輻射強度和方向無關。在和法線成角方向的定向輻射力按余弦規(guī)律變更,法向的定向輻射力最大。實際物體的單色輻射力隨波長和溫度的變更是不規(guī)則的。放射率。實際物體在紅外波段內可近似地作為灰體。在熱平衡條件下,物體的定向單色放射率等于它的定向單色吸取比。假如表面不僅是漫輻射,而且是灰體,則輻射性質和方向、波長都無關,放射率等于吸取比。8.2普朗克定律黑體單色放射力維恩位移定律:8.3斯蒂芬-波爾茲曼定律黑體輻射常數:黑體輻射系數:8.4蘭貝特余弦定律蘭貝特定律表述1:黑體表面具有漫反射性質,即:;蘭貝特定律表述2,即余弦定律:漫輻射表面,輻射力是隨意方向輻射強度的倍。8.5基爾霍夫定律實際物體的輻射力和同等溫度下黑體的輻射力之比稱為該物體的放射率(或黑度)。即灰體是指物體單色輻射實力和同溫度黑體單色輻射力隨波長的變更曲線相像,或單色放射率不隨波長變更的物體。在熱平衡條件下,表面單色定向放射率等于它的單色定向吸取率。第9章輻射換熱計算9.1角系數:角系數:有兩個表面,編號為1和2,其間充溢透亮介質,則表面1對表面2的角系數是表面1干脆投射到表面2上的能量,占表面1輻射能量的百分比。角系數應用的限制條件,即漫射面、等溫、物性勻整。角系數的性質:1)互換性:;2)完整性:3)分解性:三表面封閉系統(tǒng):無限長表面角系數:9.2灰風光 間的輻射傳熱投入輻射:單位時間內投射到單位面積上的總輻射能,記為。有效輻射:單位時間內離開單位面積的總輻射能為該表面的有效輻射。包括了自身的放射輻射和反射輻射。有效輻射:稱為表面A的輻射熱阻,又稱表面熱阻,表面放射率越大,表面熱阻越小,黑表面表面熱阻為0。組成封閉腔兩灰體表面輻射換熱計算:平行無限大灰體表面輻射換熱計算:空腔和內包壁面表面輻射換熱計算:且值較大,上式化簡為:9.3氣體輻射1)氣體輻射的特點:(1)氣體輻射和吸取具有明顯的選擇性;(2)氣體輻射和吸取在整個容器中進行,強度慢慢減弱。2)氣體吸取定律氣體吸取定律也叫布格爾定律,即:氣體吸取和氣體性質、壓力、溫度及射線波長有關。負號表明輻射強度隨氣體層厚度增加而減弱。單色輻射強度穿過氣體層時按指數規(guī)律減弱。太陽輻射能99%集中在0.2-3μm范圍內。通常希望在3μm以下太陽輻射的單色吸取比盡量大,3μm以上的則盡量小。一般玻璃可透過3μm以下射線,3μm以上的長波基本不透過,“溫室效應”。3)氣體的放射率和吸取率氣體的放射率是表面的輻射特性,吸取率是容積的輻射特性。(1)氣體單色吸取率和放射率:(2)氣體的吸取率氣體輻射具有選擇性,不能當灰體對待。影響氣體放射率的因素:①氣體溫度;②射線平均行程和氣體分壓的乘積;③氣體分壓和氣體所處的總壓。第10章傳熱和換熱器對數平均溫差:能效:換熱器的實際傳熱量和最大可能的傳熱量之比,反映了換熱器“冷熱流體進口溫度差”的利用率。冷流體:熱流體:傳熱單元數:沸騰和凝合時,,順流、逆流及其他全部流淌方式的都相同,為:常見相識準則數及其物理意義準則名稱表達式物理意義傅立葉準則非穩(wěn)態(tài)過程無量綱時間,表征非穩(wěn)態(tài)過程進行深度。畢渥準則固體內部導熱熱阻和界面上換熱熱阻之比,為固體內部導熱熱阻。努謝爾特準則表征壁面法向無量綱過余溫度梯度的大小,反映對流換熱的強弱。為流體內部導熱熱阻。普朗特準則又稱物性準則,反映流體動量傳遞實力和熱量傳遞實力的相對大小,表現對流物性對換熱影響。雷諾準則表征流體受迫運動時慣性力和粘性力的相對比值,其大小反映了流態(tài)對換熱影響。格拉曉夫準則表征流體自然對流流淌時浮升力和粘性力的對比值,其大小反映了自然對流流態(tài)對換熱的影響。凝合準則無量綱數群,也稱為修正準則,其大小反映凝合換熱的強弱。斯坦登準則一種修正數,視為流體實際的換熱熱流密度和流體可傳遞的最大熱流密度之比。J因子無量綱表面?zhèn)鳠嵯禂的Σ料禂禑o量綱表面切應力工程流體力學及泵和風機(含流體力學)3.1流體力學基礎單位質量力:密度值:,,牛頓內摩擦定律:剪切力:,內摩擦力:動力粘度:液體:T↑↓氣體:T↑↑完全氣體狀態(tài)方程:壓縮系數:膨脹系數:1、描述流體運動的方法:拉格朗日法(以單個質點為對象):歐拉法是以流場為探討對象:時變加速度(當地加速度):時間變更引起的加速度;位變加速度(遷移加速度):空間變更引起的加速度;歐拉法(非恒定流):歐拉法(恒定流):2、恒定元流能量方程流線:連續(xù)性方程:流體能量方程(伯努利方程)::位置水頭;:壓強水頭;:流速水頭;:測壓管水頭;:總水頭;實際流體能量方程:3、恒定總流能量方程單位重量流體能量方程:動能修正系數:分布較勻整的流淌,通常取。氣體能量方程:兩斷面高度相差不大時:比托管測流速:4、恒定總流淌量方程:-動量修正系數水垂直噴射平板受力:3.2相像原理和因次分析1、相像原理幾何相像長度比尺:面積比尺:體積比尺:運動相像:速度比尺:時間比尺:動力相像:動力相像是運動相像的保證慣性力(I):;粘性力(T):;重力(G):壓力(P):雷諾數:;弗諾得數:歐拉數:3.3流淌阻力和能量損失1、流淌阻力和能量損失管路能量損失:;沿程水頭損失:;局部水頭損失:;2、層流和紊流對于圓管:(d:直徑;R:水力半徑)層流:、紊流:、3、勻整流方程壁面切應力:;水力坡度:;4、圓管層流管內流速分布:;最大流速:平均流速:;沿程損失:沿程阻力系數:5、圓管紊流粘性切應力(牛頓內摩擦定律):;粘性力:;慣性切應力(雷諾力):圓管紊流斷面流速分布是對數型的。6、沿程阻力的計算沿程阻力系數的變更:層流區(qū):臨界過渡區(qū):紊流光滑區(qū):紊流過渡區(qū):紊流粗糙區(qū):7、非圓管的沿程損失水力半徑:圓管:;矩形:當量直徑:8、局部損失突然擴大管:突然縮小管:3.4管路計算1、管路計算對于液體:管路阻抗:對于氣體:管路阻抗:水泵:輸入水頭:;最大真空高度:。2、管路串、并聯計算串聯:流量:阻抗:并聯:阻抗:;流量:;3、孔口管嘴管道流淌1)孔口流:出口流速:;流速系數:(收縮斷面處);收縮系數:流量系數:2)管嘴流:出口流速:;流速系數:;收縮系數:流量系數:管嘴正常出流條件:結論:,4、明渠恒定流緩流:障礙物的影響能向上游傳播的明渠流淌形態(tài);急流:障礙物的影響不能向上游傳播的明渠流淌形態(tài)。1)梯形斷面水力要素:水面寬:;過水斷面積:;濕周:;水力半徑:2)圓斷面水力要素:充溢角:;過水斷面積:;濕周:;水力半徑:3)明渠勻整流的發(fā)生條件:恒定流,流量沿程不變;長直渠道;順坡,坡度沿程不變;粗糙系數n沿程不變;沿程無局部干擾。明渠勻整流水力特征:沿程過流斷面的水深、流量、斷面平均流速、過流斷面平均流速均不變;渠底坡度和水利坡度相等,即J=i。4)謝才公式謝才公式:曼寧公式:,n(粗糙系數)流量:對于圓斷面:時有時有5)滲流孔隙率:滲流流速:,滲流重要特點:;達西定律(滲流線性定律):,-滲流系數適用于的滲流6)潛水井(完全井)流量:;影響半徑:,7)集水廊單側單位寬度上的滲流量:總流量:3.5特定流淌分析無旋流淌:流場中各點旋轉角速度等于零的運動,即流體微團不繞自身軸旋轉。只有內部不存在摩擦力的志向流體場才可能存在無旋流淌。無旋流淌的前提:速度勢函數:全微分綻開:拉普拉斯方程:對于不行壓縮的流體的平面流淌,存在流函數,和速度重量存在以下關系:不行壓縮流體平面無旋流淌的流函數,滿足拉普拉斯方程,也是調和函數。滿足拉普拉斯方程的函數稱為調和函數。不行壓縮流體勢流的速度函數,是坐標x、y、z的調和函數。而拉普拉斯方程本身,就是不行壓縮流體無旋流淌的連續(xù)性方程。無旋和有勢互為充分必要條件。一切不行壓縮流體的平面流淌,無論是有旋流淌還是無旋流淌都存在流函數,但只有無旋流淌才存在勢函數。平面勢流的流函數和勢函數互為共軛函數。流函數等值線(即流線)和勢函數等值線(簡稱等勢線)正交。3.6氣體動力學基礎聲速:絕熱指數:(i-分子自由度,空氣i=1.4)氣體常數:(n-分子量,空氣n=29)馬赫數:斷面A和氣流速度v的關系:,故增速則壓降,降速則壓升噴管和擴壓管流速變更和截面變更的關系:3.7泵和風機1、泵和風機的性能曲線:①流量-揚程:;②流量-軸功率:;③流量-設備本身效率:;2、泵和風機流淌損失:①流淌水力損失(降低實際壓力);②容積損失(削減流量);③機械損失。全效率=容積效率×水力效率×機械效率泵的揚程:電機功率:3、管路性能曲線及工作點Q-H曲線:①平坦型:流量變更小,能頭變更大;②陡降型:流量變更大,能頭變更??;③駝峰型:有穩(wěn)定工作點和不穩(wěn)定工作點。兩性能曲線在某交點的斜率,則為穩(wěn)定工作點。流體動力特性:;閉合管路中運行時:4、變更管路性能曲線的方法:①壓出管上閥門節(jié)流;②吸入管上閥門節(jié)流(水泵不用該方法)。5、變更泵和風機性能曲線的調整方法:①變更風機和泵的轉速;流量:;揚程:;功率:②變更風機進口導流閥的葉片角度;③切削泵葉輪外徑及變更風機葉片寬度及角度。6、葉形對性能的影響向前葉形的泵和風機總的揚程較大,但能量損失也大,效率較低、離心式泵和大型風機,為提高效率,均接受向后型葉形。就中小型風機而論,效率不是主要考慮因素,也可接受向前型葉形的,向前型葉形的設備可以將外形尺寸做的較小。7、氣蝕的緣由①幾何安裝高度過高;②泵安裝地點海拔高,大氣壓低;③輸送液體溫度過高。吸入口壓強水頭(吸入口真空高度)::起先氣蝕的臨界吸入口真空度,廠家試驗所得:允許吸入口真空度,標準大氣壓、20℃試驗得;:允許水泵安裝高度;實際安裝高度:修正:-當地大氣壓壓強水頭(m);-和水溫相對應的氣化壓強水頭(m)。必需氣蝕余量:泵允許安裝高度:

理論力學第1章靜力學1、力對點的矩:方向:逆時針轉為正,反之為負。2、力對軸的矩:方向:按右手螺旋法則定。3、力偶:方向:逆時針轉為正,反之為負。4、零桿推斷方法:①兩桿節(jié)點上無外力作用,且兩桿不在始終線上,兩桿都是零桿;②三桿節(jié)點上無外力作用,其中兩桿在同始終線上,另一桿是零桿;③兩桿不在同始終線上,若在1桿的反向加上力F,則2桿是零桿。5、摩擦自鎖條件:第2章運動學1、剛體定軸轉動公式:轉動方程:角速度:角加速度:速度:加速度:,第3章動力學1、力學基本定律:第確定律(慣性定律);其次定律(力和加速度的關系定律):第三定律(作用和反作用定律)。2、動量質點的動量:,矢量;質點系的動量:,動量主矢;剛體系統(tǒng)的動量:3、沖量:衡量力在某段時間內積累的作用。4、動量定理:質點:;質系:;質心運動定律:5、動量矩:質點對固定點O的動量矩:;方向:右手法則確定,單位質點系對固定點O的動量矩:;剛體動量矩:平動剛體:平面運動:轉動慣量平移公式:6、簡潔形體轉動慣量:簡潔形體轉動慣量物體形態(tài)轉動慣量回轉半徑細直桿細圓環(huán)薄圓盤7、動量矩定理:質點:;質點系:;定軸轉動:;平面運動:8、動能定理:常力做功:重力做功:彈力做功:力偶做功:9、動能:平動剛體:轉動剛體:平面運動剛體:

材料力學5.1軸向拉伸和壓縮1、橫截面上的應力及強度條件拉壓正應力:拉壓強度條件:強度條件的作用:①強度校核:;②選擇截面尺寸:③選用許用載荷:2、斜截面上的應力總應力:3、拉壓變形及胡克定律胡克定律:確定伸長量::桿的拉伸剛度縱向線應變:橫向線應變:泊松比(橫向變形系數):4、材料拉伸、壓縮時的力學性能1)低碳鋼拉伸、壓縮時的力學性能彈性階段:彈性極限;比例極限屈服階段:屈服極限強化階段:局部變形階段:“頸縮”現象2)鑄鐵拉伸、壓縮時的力學性能強度極限,壓縮的強度極限是拉伸時的倍。3)截面的收縮率和伸長率伸長率:;:脆性材料;:塑性材料;收縮率:4)極限應力及許用應力塑性材料極限應力:;脆性材料極限應力:;許用應力:,-平安系數。5.2剪切1、剪切強度計算切應力:剪切強度條件::塑性材料:脆性材料2、擠壓強度計算名義擠壓應力::塑性材料:脆性材料擠壓強度條件:5.3圓軸扭轉1)圓軸扭轉基本學問外力偶:扭矩正負號規(guī)定:以右手螺旋法則表示扭矩矢量方向,若該矢量方向和截面外向法線方向一樣時為正,反之為負。切應力互等定律:,同時指向或背離兩截面交線剪切胡克定律::剪切變形切變彈性模量:圓截面扭轉切應力:最大切應力:圓和圓環(huán)的極慣性矩和抗扭轉截面系數截面極慣性矩抗扭轉截面系數圓圓環(huán)圓軸扭轉強度條件:2)圓軸的扭轉變形和剛度條件圓軸的扭轉變形單位長度扭轉角:圓軸的扭轉變形扭轉角:-抗扭轉剛度圓軸扭轉剛度條件:5.4截面的幾何性質1)靜距和形心靜矩截面形心位置計算公式:2)慣性矩(二次矩)及慣性積慣性矩:慣性半徑:極慣性矩:慣性積:常用截面慣性矩及抗彎截面系數3)組合截面的二次矩和平行移軸公式5.5彎曲內力1)分布荷載集度、剪力、彎矩之間的微分關系:,,載荷q剪力F彎矩M零平斜平斜拋5.6彎曲應力1)彎曲正應力中性層曲率和彎矩關系::彎曲剛度彎曲正壓力公式:彎曲切應力公式:彎曲強度條件:抗彎截面系數:2)正應力強度條件塑性材料抗拉壓實力相同,彎曲正壓力強度條件為:脆性材料許用拉應力小于許用壓應力,則按拉伸和壓縮分別進行強度計算。,強度校核:設計界面尺寸:確定許用載荷:3)切應力強度條件等截面直梁,切應力強度條件:切應力分布沿截面高度呈拋物線分布。矩形梁:圓形梁:圓環(huán)梁:工字梁:4)粱的合理截面①使越大越好,截面積分布離中性軸較遠;②5)降低彎曲強度的措施:①降低:合理支配支座、合理分布載荷;②增大:合理設計截面、合理放置截面。5.7應力狀態(tài)和強度理論1)隨意斜截面上的應力正應力:切應力:正應力以拉應力為正,切應力以使單元體順時針方向旋轉為正,方位角以x軸為始邊、逆時針轉向為正。2)平面應力分析應力圓法3)主應力和最大切應力平面應力狀態(tài)的三個主應力主方向:、、按代數值大小排列分別表示、、,最大剪切力:2)切應力3)四個常用的強度理論:材料在困難應力狀態(tài)下關于強度失效緣由的理論(1)第一強度理論(最大拉應力理論)(勻質脆性材料)(2)其次強度理論(最大拉應變理論)(一般不用)(3)第三強度理論(最大切應力理論)(塑性材料屈服現象)(4)第四強度理論(形態(tài)變更能密度理論)(5)相當應力(6)適用范圍塑性材料用三、四理論,理論四比理論三經濟,塑性材料三向拉應力時發(fā)生脆斷接受第一理論;脆性材料受二向或三向拉應力時接受第一理論,鑄鐵受三向壓縮,有流淌現象,用第三、四理論。(7)強度理論用于二向應力狀態(tài)()5.8組合變形1)拉壓-彎組合2)彎-扭組合5.9壓桿穩(wěn)定1)臨界載荷歐拉公式:支承狀況鉸-鉸固-鉸固-自由固-固固-固橫可移10.720.512)臨界應力,慣性半徑:柔度:3)臨界應力總圖臨界應力:極限柔度:短粗桿:;中長桿:;瘦長桿:4)壓桿穩(wěn)定校核①工作穩(wěn)定平安系數:規(guī)定的穩(wěn)定平安系數②折減系數,小于1

工程經濟9.1資金的時間價值單利法:復利法:實際利率::名義利率(通常為名義年利率)一次支付終值公式:;一次支付現公式:等額序列終值公式:;等額序列償債基金公式:;等額序列現值公式:;等額序列資本回收公式:;

物理學第一章熱學1、普適氣體常量氣體常量波爾茲曼常數2、:平均平動動能3、分子平均動能:-分子自由度分子自由度i原子數平動自由度轉動自由度總自由度13032325≥33364、1mol志向氣體內能:,Mkg志向氣體內能:5、最可幾速率:平均速率:方均機速率:6、分子平均碰撞頻率:分子平均自由程:7、內能:8、熱力學第確定律:9、等容過程:等壓過程:等溫過程:絕熱過程:,10、定容

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