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承压设备应力及安全系数的概念
作者：陈孙艺 著
出版社：科学出版社
出版时间：2022-06-01
ISBN：9787030717924
定价：¥198.00
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内容简介
《承压设备应力及安全系数的概念》通过对应力及安全系数的定义、表达式、概念发展及影响因素的阐述揭示了承压设备应力与安全系数的本质作用；通过词汇的分类、选取和弃用，以及词汇体系评述介绍了应力和安全系数词汇的梳理方法。按照概念内涵特性、表观特性、量化特性和结构特性四大主题及其上下位细分层级的矩阵坐标对承压设备的628个应力词汇进行了分类，对词汇概念进行归纳、解释和比较，讨论了近义词组的区别。根据安全系数的含义、作用、依据和影响因素，综述了对安全系数作用的正确认识以及当前安全评价理论和方法的发展；对124个安全系数词汇的基本概念进行了28种分类比较。
作者简介
暂缺《承压设备应力及安全系数的概念》作者简介
目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 应力词汇面临的问题 1
1.1.1 应力概念复杂化的现实性 1
1.1.2 应力概念信息化的规范性 4
1.1.3 应力概念系统化的资源需求 8
1.2 应力及安全系数的本质作用 11
1.2.1 应力及安全系数的作用 11
1.2.2 应力的影响因素 14
1.3 应力和安全系数词汇的梳理方法 20
1.3.1 词汇的分类及选取 20
1.3.2 词汇的联系及体系 23
参考文献 28
第2章 内涵特性的应力概念 31
2.1 应力的理论性 32
2.1.1 正应力、径向正应力、环向正应力、轴向正应力和复合正应力 32
2.1.2 切应力、径向切应力、环向切应力、黏性切应力、平均剪应力、*大剪应力和主剪应力 33
2.1.3 主应力、*大主应力、中间主应力、*小主应力和平均主应力 36
2.1.4 静水应力和平均法向应力 40
2.1.5 全应力和斜面应力 41
2.1.6 外加应力、内应力和内聚应力 44
2.1.7 体积应力、八面体应力和体积平均应力 46
2.1.8 偏应力和主偏应力 49
2.1.9 薄膜应力和薄膜内力 50
2.1.10 弹性应力、塑性应力和弹塑性应力 51
2.2 应力的成因性 55
2.2.1 载荷应力和机械应力 55
2.2.2 内压应力和外压应力 56
2.2.3 振动应力和摩擦应力 57
2.2.4 扭转应力、离心应力、弯曲应力和挠曲应力 58
2.2.5 错配应力、掺入体应力、基体应力和基底应力 60
2.2.6 热应力、温度应力、焊接应力、焊接热应力和焊接残余应力 61
2.2.7 化学应力、物理应力、诱导应力和生长应力 68
2.3 应力的工程性 69
2.3.1 拉应力、压应力、挤压应力、承载应力、支承应力和成偶压应力 69
2.3.2 相变应力、收缩应力、拘束应力、约束应力、回热应力、铸造应力和干涉应力 75
2.3.3 装配应力、安装应力、控制应力和目标应力 76
2.3.4 公称应力、公称应力幅、正常应力、标准应力和规范应力 78
2.3.5 屈服应力和抗拉应力 81
2.3.6 伸长应力、比例伸长应力、规定总伸长应力、规定残余伸长应力、规定非比例伸长应力和定伸应力 82
2.3.7 计算应力、设计应力、设计应力强度和公称设计应力 83
2.3.8 试验应力、预测应力和冻结应力 84
2.3.9 操作应力、运行应力、工作应力和介质应力 85
2.3.10 强化应力、刚化应力和应力硬化 85
2.3.11 预应力、温预应力、套合应力和缩合应力 86
2.3.12 环境应力、加速应力、正常应力和实际应力 90
2.3.13 中性应力、土体应力、地应力和混凝土应力 90
2.4 应力的安全性 91
2.4.1 外加应力、安全应力和危险应力 91
2.4.2 许用应力、基本许用应力、许用切应力、许用临界压应力、临界许用压应力、许用弯曲应力、临界压缩应力和许用薄膜应力 92
2.4.3 材料许用应力、结构许用应力、热应力的许用应力和组合许用应力 95
2.4.4 弹性许用应力、塑性许用应力、蠕变许用应力和断裂许用应力 98
2.4.5 设计应力强度、许用应力强度、组合许用应力强度和许用设计应力 99
2.4.6 极限应力、单位应力、极限单位应力、临界应力、开裂应力、门槛应力和临界应力强度 102
2.4.7 屈曲应力 105
2.4.8 失效应力、失稳应力、垮塌应力、断裂应力、破坏应力和爆破应力 107
2.4.9 设计标准的应力分类 109
2.4.10 自限应力和补偿应力 114
参考文献 114
第3章 表观特性的应力概念 122
3.1 应力的分布性 123
3.1.1 整体应力和局部应力 123
3.1.2 均匀应力、均化应力、梯度应力和应力修匀 124
3.1.3 分散应力、应力集中、不连续应力和偏心应力 125
3.1.4 点应力、面应力、截面平均应力、高斯点应力、节点应力和单元应力 129
3.1.5 基本应力、基准应力和无量纲应力 134
3.1.6 远场应力、近场应力、近源应力、远源应力、根部应力、边缘应力、一步应力和两步应力 137
3.1.7 边界应力、非自由边界应力和自由边界应力 139
3.1.8 有限元应力(皮奥拉-基尔霍夫应力、任意点应力、切面应力、相对应力、膜面应力) 140
3.1.9 解析解应力与检测应力 142
3.2 应力的方位性 142
3.2.1 周向应力、静压应力、圆周应力、切向应力、环向应力和横向应力 142
3.2.2 轴向应力、经向应力、纵向应力和纬向应力 145
3.2.3 内壁应力、外壁应力、表面应力和径向应力 146
3.2.4 多向应力、多轴应力、单轴应力、双轴应力、轴对称应力、双轴应力比和三轴应力度 147
3.2.5 应力线、应力曲面、应力云图、应力场、应力椭球和应力椭圆 150
3.2.6 T应力、广义T应力和垂直应力 156
3.3 应力的组合性 157
3.3.1 单向应力、组合应力、综合应力、总应力和应力总值 157
3.3.2 分部应力、叠加应力和要素应力 159
3.3.3 应力张量、应力矢量、球应力、偏应力和背应力 160
3.3.4 应力分量和应力不变量 163
3.4 应力的状态性 165
3.4.1 应力状态和复杂应力 165
3.4.2 位移应力、持续应力、形变应力、膨胀应力、管道应力和管系应力 165
3.4.3 稳定应力、变化应力、波动应力、稳态应力、瞬态应力、固定应力、平衡应力和自平衡应力 167
3.4.4 静应力和动应力 169
3.4.5 平台应力和动态应力 170
3.4.6 奇异应力和应力奇异 171
3.4.7 满应力、饱和应力、过载应力和超应力 171
3.4.8 高应力和低应力 172
3.4.9 蠕变应力、有效蠕变应力、松弛应力、等效蠕变应力和单轴蠕变试验应力 173
参考文献 176
第4章 量化特性的应力概念 183
4.1 相当应力主题 184
4.1.1 相当应力和当量应力 185
4.1.2 当量载荷的应力、当量主应力、当量名义应力和折算应力 187
4.1.3 有效应力、表观应力和净应力 190
4.1.4 塑性等效应力、等效应力、等时应力、等应力和等效力 192
4.1.5 当量结构应力 195
4.1.6 当量线性应力、线性化应力、线性应力和非线性应力 196
4.1.7 应力的转换和转化 198
4.2 应力强度主题 206
4.2.1 强度理论及其应力 206
4.2.2 应力组合及其强度极限值 207
4.2.3 屈服强度、抗拉强度、持久强度、蠕变强度和抗压强度 208
4.2.4 应力系数、应力参数、应力指数、应力因数和应力常数 210
4.3 疲劳分析主题 214
4.3.1 疲劳应力、扰动应力和疲劳强度 214
4.3.2 平均应力、脉动应力和谷值应力 218
4.3.3 应力类型和应力参量 221
4.3.4 虚拟应力、虚拟应力幅、虚拟临界应力、虚假应力和虚应力 222
4.3.5 对比应力、约化应力和归一化应力 224
4.3.6 交变应力、重复应力、反复应力、完全反向应力、当量交变应力和反向应力 225
4.3.7 核应力、变形可能应力和静力可能应力 226
4.3.8 应力比 228
4.4 名义应力主题 231
4.4.1 名义应力、弹性名义应力和弹性计算应力 231
4.4.2 名义应力幅 232
4.4.3 真应力和伪应力 233
4.4.4 特殊应力、特征应力、表征应力、代表应力和修正应力 235
4.5 残余应力主题 236
4.5.1 残余应力 237
4.5.2 宏观应力和微观应力 239
4.5.3 偶应力、斜截面应力和拉格朗日应力 241
4.6 参考应力主题 244
4.6.1 参考应力 244
4.6.2 流变应力、局部流变应力和动态屈服应力 248
4.6.3 静态流动应力和动态流动应力 252
4.6.4 外加应力、加载应力和阈值应力 254
4.6.5 初应力和初始应力 254
4.6.6 附加应力、雷诺应力、黏性应力 254
4.6.7 主要应力和次要应力 256
4.6.8 广义应力、二维应力和三维应力 257
4.7 概念发展主题 259
4.7.1 综合分析主题 259
4.7.2 屈服理论的发展及应力新概念 259
4.7.3 应力概念及词汇的发展 264
参考文献 266
第5章 结构特性的应力概念 275
5.1 典型情况的应力分类 276
5.1.1 常见典型结构及典型载荷的应力 276
5.1.2 典型应力分类表及特殊结构应力的解读 282
5.1.3 典型结构应力许可值 286
5.2 复合结构的特殊应力 288
5.2.1 焊接衬里筒体的特殊应力 289
5.2.2 多层复合筒体的特殊应力 290
5.2.3 材料复合结构的特殊应力 292
5.2.4 结构组合的特殊应力 295
5.2.5 异形容器的应力 297
5.3 结构成形的特殊应力 298
5.3.1 壳体成形的特殊应力 298
5.3.2 壳体表层的特殊应力 301
5.3.3 管件成形的特殊应力 302
5.4 常见结构非典型热应力 309
5.4.1 换热器的特殊热应力 309
5.4.2 反应器的特殊热应力 312
5.4.3 锅炉系统的特殊热应力 316
5.4.4 板壳的特殊热应力 319
5.5 一次结构与二次结构上的应力 320
5.5.1 基于一次结构法的挠性管板强度计算 321
5.5.2 一次结构法案例分析思路 323
5.5.3 内压作用下的一次应力计算及校核 325
5.5.4 内压作用下的二次应力计算及校核 328
5.5.5 计算及分析方法小结 331
参考文献 334
第6章 关于安全系数的认识 339
6.1 压力容器设计与安全系数 339
6.1.1 压力容器应力分析设计法和规则设计法的比较 339
6.1.2 安全系数的影响因素 341
6.2 安全系数的定义 342
6.2.1 安全系数的范畴及定义方法 342
6.2.2 各种工程系数与安全系数 343
6.3 安全系数的依据 346
6.3.1 压力容器安全系数 347
6.3.2 机械设计安全系数 349
6.4 对安全系数作用的正确认识 349
6.4.1 安全系数的作用 350
6.4.2 对安全系数存在问题的认识 351
6.5 安全评价理论和方法的发展 354
6.5.1 国际上的研究 354
6.5.2 安全理论的发展 355
参考文献 358
第7章 安全系数的分类 360
7.1
前言
第1章 绪论 1
1.1 应力词汇面临的问题 1
1.1.1 应力概念复杂化的现实性 1
1.1.2 应力概念信息化的规范性 4
1.1.3 应力概念系统化的资源需求 8
1.2 应力及安全系数的本质作用 11
1.2.1 应力及安全系数的作用 11
1.2.2 应力的影响因素 14
1.3 应力和安全系数词汇的梳理方法 20
1.3.1 词汇的分类及选取 20
1.3.2 词汇的联系及体系 23
参考文献 28
第2章 内涵特性的应力概念 31
2.1 应力的理论性 32
2.1.1 正应力、径向正应力、环向正应力、轴向正应力和复合正应力 32
2.1.2 切应力、径向切应力、环向切应力、黏性切应力、平均剪应力、*大剪应力和主剪应力 33
2.1.3 主应力、*大主应力、中间主应力、*小主应力和平均主应力 36
2.1.4 静水应力和平均法向应力 40
2.1.5 全应力和斜面应力 41
2.1.6 外加应力、内应力和内聚应力 44
2.1.7 体积应力、八面体应力和体积平均应力 46
2.1.8 偏应力和主偏应力 49
2.1.9 薄膜应力和薄膜内力 50
2.1.10 弹性应力、塑性应力和弹塑性应力 51
2.2 应力的成因性 55
2.2.1 载荷应力和机械应力 55
2.2.2 内压应力和外压应力 56
2.2.3 振动应力和摩擦应力 57
2.2.4 扭转应力、离心应力、弯曲应力和挠曲应力 58
2.2.5 错配应力、掺入体应力、基体应力和基底应力 60
2.2.6 热应力、温度应力、焊接应力、焊接热应力和焊接残余应力 61
2.2.7 化学应力、物理应力、诱导应力和生长应力 68
2.3 应力的工程性 69
2.3.1 拉应力、压应力、挤压应力、承载应力、支承应力和成偶压应力 69
2.3.2 相变应力、收缩应力、拘束应力、约束应力、回热应力、铸造应力和干涉应力 75
2.3.3 装配应力、安装应力、控制应力和目标应力 76
2.3.4 公称应力、公称应力幅、正常应力、标准应力和规范应力 78
2.3.5 屈服应力和抗拉应力 81
2.3.6 伸长应力、比例伸长应力、规定总伸长应力、规定残余伸长应力、规定非比例伸长应力和定伸应力 82
2.3.7 计算应力、设计应力、设计应力强度和公称设计应力 83
2.3.8 试验应力、预测应力和冻结应力 84
2.3.9 操作应力、运行应力、工作应力和介质应力 85
2.3.10 强化应力、刚化应力和应力硬化 85
2.3.11 预应力、温预应力、套合应力和缩合应力 86
2.3.12 环境应力、加速应力、正常应力和实际应力 90
2.3.13 中性应力、土体应力、地应力和混凝土应力 90
2.4 应力的安全性 91
2.4.1 外加应力、安全应力和危险应力 91
2.4.2 许用应力、基本许用应力、许用切应力、许用临界压应力、临界许用压应力、许用弯曲应力、临界压缩应力和许用薄膜应力 92
2.4.3 材料许用应力、结构许用应力、热应力的许用应力和组合许用应力 95
2.4.4 弹性许用应力、塑性许用应力、蠕变许用应力和断裂许用应力 98
2.4.5 设计应力强度、许用应力强度、组合许用应力强度和许用设计应力 99
2.4.6 极限应力、单位应力、极限单位应力、临界应力、开裂应力、门槛应力和临界应力强度 102
2.4.7 屈曲应力 105
2.4.8 失效应力、失稳应力、垮塌应力、断裂应力、破坏应力和爆破应力 107
2.4.9 设计标准的应力分类 109
2.4.10 自限应力和补偿应力 114
参考文献 114
第3章 表观特性的应力概念 122
3.1 应力的分布性 123
3.1.1 整体应力和局部应力 123
3.1.2 均匀应力、均化应力、梯度应力和应力修匀 124
3.1.3 分散应力、应力集中、不连续应力和偏心应力 125
3.1.4 点应力、面应力、截面平均应力、高斯点应力、节点应力和单元应力 129
3.1.5 基本应力、基准应力和无量纲应力 134
3.1.6 远场应力、近场应力、近源应力、远源应力、根部应力、边缘应力、一步应力和两步应力 137
3.1.7 边界应力、非自由边界应力和自由边界应力 139
3.1.8 有限元应力(皮奥拉-基尔霍夫应力、任意点应力、切面应力、相对应力、膜面应力) 140
3.1.9 解析解应力与检测应力 142
3.2 应力的方位性 142
3.2.1 周向应力、静压应力、圆周应力、切向应力、环向应力和横向应力 142
3.2.2 轴向应力、经向应力、纵向应力和纬向应力 145
3.2.3 内壁应力、外壁应力、表面应力和径向应力 146
3.2.4 多向应力、多轴应力、单轴应力、双轴应力、轴对称应力、双轴应力比和三轴应力度 147
3.2.5 应力线、应力曲面、应力云图、应力场、应力椭球和应力椭圆 150
3.2.6 T应力、广义T应力和垂直应力 156
3.3 应力的组合性 157
3.3.1 单向应力、组合应力、综合应力、总应力和应力总值 157
3.3.2 分部应力、叠加应力和要素应力 159
3.3.3 应力张量、应力矢量、球应力、偏应力和背应力 160
3.3.4 应力分量和应力不变量 163
3.4 应力的状态性 165
3.4.1 应力状态和复杂应力 165
3.4.2 位移应力、持续应力、形变应力、膨胀应力、管道应力和管系应力 165
3.4.3 稳定应力、变化应力、波动应力、稳态应力、瞬态应力、固定应力、平衡应力和自平衡应力 167
3.4.4 静应力和动应力 169
3.4.5 平台应力和动态应力 170
3.4.6 奇异应力和应力奇异 171
3.4.7 满应力、饱和应力、过载应力和超应力 171
3.4.8 高应力和低应力 172
3.4.9 蠕变应力、有效蠕变应力、松弛应力、等效蠕变应力和单轴蠕变试验应力 173
参考文献 176
第4章 量化特性的应力概念 183
4.1 相当应力主题 184
4.1.1 相当应力和当量应力 185
4.1.2 当量载荷的应力、当量主应力、当量名义应力和折算应力 187
4.1.3 有效应力、表观应力和净应力 190
4.1.4 塑性等效应力、等效应力、等时应力、等应力和等效力 192
4.1.5 当量结构应力 195
4.1.6 当量线性应力、线性化应力、线性应力和非线性应力 196
4.1.7 应力的转换和转化 198
4.2 应力强度主题 206
4.2.1 强度理论及其应力 206
4.2.2 应力组合及其强度极限值 207
4.2.3 屈服强度、抗拉强度、持久强度、蠕变强度和抗压强度 208
4.2.4 应力系数、应力参数、应力指数、应力因数和应力常数 210
4.3 疲劳分析主题 214
4.3.1 疲劳应力、扰动应力和疲劳强度 214
4.3.2 平均应力、脉动应力和谷值应力 218
4.3.3 应力类型和应力参量 221
4.3.4 虚拟应力、虚拟应力幅、虚拟临界应力、虚假应力和虚应力 222
4.3.5 对比应力、约化应力和归一化应力 224
4.3.6 交变应力、重复应力、反复应力、完全反向应力、当量交变应力和反向应力 225
4.3.7 核应力、变形可能应力和静力可能应力 226
4.3.8 应力比 228
4.4 名义应力主题 231
4.4.1 名义应力、弹性名义应力和弹性计算应力 231
4.4.2 名义应力幅 232
4.4.3 真应力和伪应力 233
4.4.4 特殊应力、特征应力、表征应力、代表应力和修正应力 235
4.5 残余应力主题 236
4.5.1 残余应力 237
4.5.2 宏观应力和微观应力 239
4.5.3 偶应力、斜截面应力和拉格朗日应力 241
4.6 参考应力主题 244
4.6.1 参考应力 244
4.6.2 流变应力、局部流变应力和动态屈服应力 248
4.6.3 静态流动应力和动态流动应力 252
4.6.4 外加应力、加载应力和阈值应力 254
4.6.5 初应力和初始应力 254
4.6.6 附加应力、雷诺应力、黏性应力 254
4.6.7 主要应力和次要应力 256
4.6.8 广义应力、二维应力和三维应力 257
4.7 概念发展主题 259
4.7.1 综合分析主题 259
4.7.2 屈服理论的发展及应力新概念 259
4.7.3 应力概念及词汇的发展 264
参考文献 266
第5章 结构特性的应力概念 275
5.1 典型情况的应力分类 276
5.1.1 常见典型结构及典型载荷的应力 276
5.1.2 典型应力分类表及特殊结构应力的解读 282
5.1.3 典型结构应力许可值 286
5.2 复合结构的特殊应力 288
5.2.1 焊接衬里筒体的特殊应力 289
5.2.2 多层复合筒体的特殊应力 290
5.2.3 材料复合结构的特殊应力 292
5.2.4 结构组合的特殊应力 295
5.2.5 异形容器的应力 297
5.3 结构成形的特殊应力 298
5.3.1 壳体成形的特殊应力 298
5.3.2 壳体表层的特殊应力 301
5.3.3 管件成形的特殊应力 302
5.4 常见结构非典型热应力 309
5.4.1 换热器的特殊热应力 309
5.4.2 反应器的特殊热应力 312
5.4.3 锅炉系统的特殊热应力 316
5.4.4 板壳的特殊热应力 319
5.5 一次结构与二次结构上的应力 320
5.5.1 基于一次结构法的挠性管板强度计算 321
5.5.2 一次结构法案例分析思路 323
5.5.3 内压作用下的一次应力计算及校核 325
5.5.4 内压作用下的二次应力计算及校核 328
5.5.5 计算及分析方法小结 331
参考文献 334
第6章 关于安全系数的认识 339
6.1 压力容器设计与安全系数 339
6.1.1 压力容器应力分析设计法和规则设计法的比较 339
6.1.2 安全系数的影响因素 341
6.2 安全系数的定义 342
6.2.1 安全系数的范畴及定义方法 342
6.2.2 各种工程系数与安全系数 343
6.3 安全系数的依据 346
6.3.1 压力容器安全系数 347
6.3.2 机械设计安全系数 349
6.4 对安全系数作用的正确认识 349
6.4.1 安全系数的作用 350
6.4.2 对安全系数存在问题的认识 351
6.5 安全评价理论和方法的发展 354
6.5.1 国际上的研究 354
6.5.2 安全理论的发展 355
参考文献 358
第7章 安全系数的分类 360
7.1
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