压力容器设计的力学基础及其标准应用李建国著

书籍推荐 · 发表于 2019-8-5 22:59:28

压力容器设计的力学基础及其标准应用李建国著压力容器设计的力学基础及其标准应用李建国著- 一起下吧

压力容器能否安全运行是至关重要的，在压力容器设计中强度分析与计算占有很大比重；而在分析与计算中又涉及到许多力学知识，如材料力学、弹性力学、塑性力学、板壳理论、实验应力分析以及有限元法等数值计算。如果让设计人员掌握这么多内容是不现实的。有的设计与审核人员曾提出：能否出一本与压力容器设计相关的力学书籍，把与压力容器设计有关的力学概念、解题方法及标准应用集中起来系统讲述一下，需要时拿来参考，不必再去从众多的力学书中翻阅查寻。笔者多年来从事压力容器的科研工作、标准编制及人员培训、考核工作，对设计人员在力学方面有哪些不足、需要了解什么、掌握什么有所了解。感到比较普遍存在的问题是力学概念不清楚，似懂非懂，例如：应力是指某点的还是某地区的?凸形封头怎么会在内压下发生失稳?应力为什么还要分类?静应力在疲劳分析时要不要考虑?……对标准中的设计公式也是不知来龙去脉及力学意义，有时发生不顾使用前提的盲目套用。也有的过多地依赖计算软件，对分析结果及出现的问题作不出确切的解释。本书就是从压力容器设计人员、审核人员及检测人员的实际需要出发，对设计中涉及到的力学基础知识、基本概念、分析方法以及标准应用结合示例作了深入浅出的论述，其中包括材料力学、弹性力学、塑性力学、板壳理论等相关内容，这些内容紧紧围绕压力容器设计这个主题，没有过多考虑力学本身的系统性与完备性。如果读者想进一步了解相关内容，本书也列出了参考文献供读者查阅。
力学与数学联系最为紧密，许多力学概念只有通过数学语言才能确切地表达出来，比如应力的概念。但许多设计人员对力学中的大量公式与符号有些望而生畏，不愿触及，停留在感性认识的层面上，对压力容器的许多力学现象和出现的某些问题喜欢采用直观直觉的自圆其说来分析，也不管在力学上有无依据，这是不科学的、也是不可靠的。实际上，容器中所涉及的数学问题对设计人员来说应没有原则上的困难，但本书在涉及到数学内容较多的问题时，如板壳问题的求解，尽量采取最简捷的方法给出结果或给出解决问题的方法与思路，把数学推演降到最低限度。笔者也不愿意让大量的数学推演冲淡了读者对概念的理解。
压力容器的设计观念不断变化与更新，分析设计已成为国际上压力容器设计的趋势，压力容器分析设计在国内外的使用越来越广泛。分析设计比常规设计涉及了更多的力学知识、更多的新概念，如：极限分析、棘轮现象、安定性、等效线性化处理等等，诸如此类的概念如果搞不清，使用起相应的标准就比较困难，甚至看不懂某些条文在说什么。本书系统地介绍了压力容器分析设计(包括疲劳设计)的基础知识。许多内容是笔者主编JB4732分析设计标准过程中的心得，也有的内容是对多年来在宣贯标准、培训与考核工作中大家所提次数较多问题的解释。因此，希望通过本书能对读者在使用分析设计标准时有所帮助。
为适应形势需要和提高从业人员的水平，我国对压力容器设计人员与审核人员的执业资格认证工作也进行了改革，无论是取常规设计或是分析设计人资格、审核人资格都要参加国家质量技术监督部门的统一考试。力学基础知识也是统考内容的一部分，因此，不掌握一定深度与广度的力学知识也是很难在统考中胜出的。本书每章后面都给出了思考题，用以帮助读者检验自己的力学知识掌握的程度，答案都在本书正文之中。

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