石河子大学：《化工机械基础》课程授课教案（任课教师：陈良）

石河子大学教案2018一2019学年第一学期课程名称：化工机械基础授课班级：化工2016(1~3)班任课教师陈良化学化工学院化工系化学工程课程组石河子大学教务处制

化学化工学院化工系化学工程课程组 石河子大学教务处制 2018—2019学年第一学期 石河子大学教案 课 程 名 称: 授 课 班 级: 任 课 教 师: 化工机械基础 化工2016(1~3)班 陈 良

教师姓名陈良职称所在院系化学化工学院副教授化工16(1~3)班课程名称化工机械基础总学时48授课班级授课地点中区博学楼授课时间第1~13周培养学生掌握化工过程设计中典型化工过程设备机械设计的设计原理、设计方法和设计规范，并具备对典型化工单元设备进行选型和设计的能力，为未来从事化工过程设备的管理、设计及改进工作奠定基础。具体目标如下：课程目标（1）掌握化工过程设备机械设计的相关原理、方法和规范，了解其在解决复杂工程问题中的作用与应用方法。（毕业要求1)（2）能针对具体工艺要求，完成常见典型化工单元设备的选型和机械设计任务，以满足工程需要。（毕业要求3）[]喻健良.化工设备机械基础（第二版），大连：大连理工大学出版社；教材垦主要参[21刁玉玮，王立业，喻健良，化工设备机械基础（第六版），大连：大考书连理工大学出版社；[3]赵军等.化工设备机械基础，北京：化学工业出版社

教师姓名 陈良 职 称 副教授 所在院系 化学化工学院 课程名称 化工机械基础 总学时 48 授课班级 化工16(1~3)班 授课地点 中区博学楼 授课时间 教材及主要参 考书 培养学生掌握化工过程设计中典型化工过程设备机械设计的设计原 理、设计方法和设计规范，并具备对典型化工单元设备进行选型和设计 的能力，为未来从事化工过程设备的管理、设计及改进工作奠定基础。 具体目标如下： （1）掌握化工过程设备机械设计的相关原理、方法和规范，了解其 在解决复杂工程问题中的作用与应用方法。（毕业要求1） （2）能针对具体工艺要求，完成常见典型化工单元设备的选型和机 械设计任务，以满足工程需要。（毕业要求3） [1] 喻健良. 化工设备机械基础（第二版），大连：大连理工大学出版 社； [2] 刁玉玮，王立业，喻健良. 化工设备机械基础（第六版），大连：大 连理工大学出版社； [3] 赵军等. 化工设备机械基础，北京：化学工业出版社。 第1~13周 课程目标

课程名称：化工机械基础专业：化学工程与工艺石河子大学化学化工系学院第0章绪论：掌握工程力学的研究任务及研究角度：掌握刚体与变形体作为研究对象的差别。掌握附加内力的概念；掌握变形体常见的基本变形形式；熟悉工程力学所要解决的主教学目的要问题。（毕业要求1）第1章物体的受力分析与平衡条件（第1节）：能进行受力分析并正确绘制受力分析图。（毕业要求1)第0章绪论0.1工程力学的任务、方法与对象0.2力的作用效应0.3刚体与变形体0.4受力分析教学内容0.5基本变形形式0.6强度、刚度与稳定性第1章物体的受力分析与平衡条件1.1受力分析与受力图教学重点：工程力学的研究任务及研究角度，工程力学所要教学重点、难解决的主要问题。点及教学方法 教学难点：刚体与变形体作为研究对象的差别。教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。作业、思考题课后作业：习题1.1~1.6（毕业要求1）（讨论题）、预习：$1.2~1.4预习作业：习题1.7~1.11阅读材料课后记第3页日年月

课程名称：化工机械基础 专业：化学工程与工艺 石河子大学化学化工系学院 教学目的 第0章 绪论：掌握工程力学的研究任务及研究角度；掌握刚 体与变形体作为研究对象的差别。掌握附加内力的概念；掌 握变形体常见的基本变形形式；熟悉工程力学所要解决的主 要问题。（毕业要求1） 第1章 物体的受力分析与平衡条件（第1节）：能进行受力分 析并正确绘制受力分析图。（毕业要求1） 教学内容 第0章 绪论 0.1 工程力学的任务、方法与对象 0.2 力的作用效应 0.3 刚体与变形体 0.4 受力分析 0.5 基本变形形式 0.6 强度、刚度与稳定性 第1章 物体的受力分析与平衡条件 1.1 受力分析与受力图 教学重点、难 点及教学方法 教学重点：工程力学的研究任务及研究角度，工程力学所要 解决的主要问题。 教学难点：刚体与变形体作为研究对象的差别。 教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。 作业、思考题 （讨论题）、 阅读材料 课后作业：习题1.1~1.6（毕业要求1） 预习：§1.2~1.4 预习作业：习题1.7~1.11 课后记 第 3 页 年 月 日

课程名称：化工机械基础专业：化学工程与工艺石河子大学化学化工系学院第1章物体的受力分析与平衡条件（第2~4节）：能简化平面汇交力系并进行平衡计算：能就作用力进行平移分教学目的析：能简化平面一般力系并进行平衡计算。（毕业要求第1章物体的受力分析与平衡条件1.2平面汇交力系的简化与平衡条件1.2.1几何法1.2.2解析法1.3力矩、力偶与力的平移定理教学内容1.3.1力矩及汇交力系的合力矩定理1.3.2平面力偶系的简化与平衡1.3.3力的平移定理1.4平面一般力系的简化与平衡1.4.1平面一般力系的简化教学重点：平面一般力系的简化与平衡教学重点、难点教学难点：力矩、力偶与力的平移定理及教学方法教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。作业、思考题课后作业：习题1.12~1.16（毕业要求1）（讨论题）、阅预习：$1.4~2.2预习作业：习题1.17~1.18，习题2.1读材料课后记第4页年月日

课程名称：化工机械基础 专业：化学工程与工艺 石河子大学化学化工系学院 教学目的 第1章 物体的受力分析与平衡条件（第2~4节）：能简化 平面汇交力系并进行平衡计算；能就作用力进行平移分 析；能简化平面一般力系并进行平衡计算。（毕业要求 1） 教学内容 第1章 物体的受力分析与平衡条件 1.2 平面汇交力系的简化与平衡条件 1.2.1 几何法 1.2.2 解析法 1.3 力矩、力偶与力的平移定理 1.3.1 力矩及汇交力系的合力矩定理 1.3.2 平面力偶系的简化与平衡 1.3.3 力的平移定理 1.4 平面一般力系的简化与平衡 1.4.1 平面一般力系的简化 教学重点、难点 及教学方法 教学重点：平面一般力系的简化与平衡 教学难点：力矩、力偶与力的平移定理 教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。 作业、思考题 （讨论题）、阅 读材料 课后作业：习题1.12~1.16（毕业要求1） 预习：§1.4~2.2 预习作业：习题1.17~1.18，习题2.1 课后记 第 4 页 年 月 日

课程名称：化工机械基础专业：化学工程与工艺石河子大学化学化工系学院第1章物体的受力分析与平衡条件（第4节）：能简化平面一般力系并进行平衡计算：掌握拉伸与压缩变形的基本特征。（毕业要求1)教学目的第2章轴向拉伸与压缩（第1、2节）：能运用截面法分析物体内力。（毕业要求1）第1章物体的受力分析与平衡条件1.4平面一般力系的简化与平衡1.4.2固定端约束1.4.3简化结果的讨论1.4.4平衡条件与平衡方程教学内容第2章轴向拉伸与压缩2.1拉伸与压缩的基本概念2.2物体的内力与截面法2.2.1内力的概念2.2.2截面法求内力教学重点：平衡条件与平衡方程，截面法求内力教学重点、难点 教学难点：三维空间的平衡条件与平衡方程及教学方法教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。作业、思考题课后作业：习题1.19~1.20，习题2.1（毕业要求1）（讨论题）、阅预习：$2.3~2.7预习作业：习题2.2~2.4读材料课后记第5页月F年

课程名称：化工机械基础 专业：化学工程与工艺 石河子大学化学化工系学院 教学目的 第1章 物体的受力分析与平衡条件（第4节）：能简化 平面一般力系并进行平衡计算；掌握拉伸与压缩变形 的基本特征。（毕业要求1） 第2章 轴向拉伸与压缩（第1、2节）：能运用截面法分 析物体内力。（毕业要求1） 教学内容 第1章 物体的受力分析与平衡条件 1.4 平面一般力系的简化与平衡 1.4.2 固定端约束 1.4.3 简化结果的讨论 1.4.4 平衡条件与平衡方程 第2章 轴向拉伸与压缩 2.1 拉伸与压缩的基本概念 2.2 物体的内力与截面法 2.2.1 内力的概念 2.2.2 截面法求内力 教学重点、难点 及教学方法 教学重点：平衡条件与平衡方程，截面法求内力 教学难点：三维空间的平衡条件与平衡方程 教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。 作业、思考题 （讨论题）、阅 读材料 课后作业：习题1.19~1.20，习题2.1（毕业要求1） 预习：§2.3~2.7 预习作业：习题2.2~2.4 课后记 第 5 页 年 月 日

专业：化学工程与工艺课程名称：化工机械基础石河子大学化学化工系学院第2章轴向拉伸与压缩（第3~7节）：能分析拉伸与压缩时的断面应力状态：能运用胡克定律计算拉伸与压教学目的 缩的弹性变形量：能对材料的轴向拉伸与压缩变形进行强度计算；掌握材料热应力的来源及特点；掌握材料应力集中的规律及预防措施。（毕业要求1）第2章轴向拉伸与压缩2.3拉伸与压缩时的应力分析2.3.1应力的概念2.3.2轴向拉伸时横截面上的应力2.4拉伸与压缩变形胡克定律教学内容2.5轴向拉伸与压缩时的强度计算2.5.1许用应力与安全系数2.5.2轴向拉伸与压缩时的强度条件2.6热应力的概念2.7应力集中的概念教学重点：轴向拉伸与压缩时的强度计算教学重点、难点教学难点：无及教学方法教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。作业、思考题课后作业：习题2.2~2.11（毕业要求1）（讨论题）、阅预习：$3.1~3.3读材料预习作业：习题3.1~3.2课后记第6页年月B

课程名称：化工机械基础 专业：化学工程与工艺 石河子大学化学化工系学院 教学目的 第2章 轴向拉伸与压缩（第3~7节）：能分析拉伸与压 缩时的断面应力状态；能运用胡克定律计算拉伸与压 缩的弹性变形量；能对材料的轴向拉伸与压缩变形进 行强度计算；掌握材料热应力的来源及特点；掌握材 料应力集中的规律及预防措施。（毕业要求1） 教学内容 第2章 轴向拉伸与压缩 2.3 拉伸与压缩时的应力分析 2.3.1 应力的概念 2.3.2 轴向拉伸时横截面上的应力 2.4 拉伸与压缩变形 胡克定律 2.5 轴向拉伸与压缩时的强度计算 2.5.1 许用应力与安全系数 2.5.2 轴向拉伸与压缩时的强度条件 2.6 热应力的概念 2.7 应力集中的概念 教学重点、难点 及教学方法 教学重点：轴向拉伸与压缩时的强度计算 教学难点：无 教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。 作业、思考题 （讨论题）、阅 读材料 课后作业：习题2.2~2.11（毕业要求1） 预习：§3.1~3.3 预习作业：习题3.1~3.2 课后记 第 6 页 年 月 日

课程名称：化工机械基础专业：化学工程与工艺石河子大学化学化工系学院第3章剪切与圆轴扭转（第1~3节）：掌握剪切与挤压变形的基本特征及应力计算；掌握扭转时的变形规教学目的律：能对圆轴扭转时的应力及强度进行计算。（毕业要求1）第3章剪切与圆轴扭转3.1剪切与挤压3.2扭转3.2.1扭转的基本概念3.2.2扭转时外力的计算教学内容3.2.3扭转时内力的计算3.3圆轴扭转时的应力及强度条件3.3.1剪应变分布规律3.3.2剪应力分布规律教学重点：剪切与挤压的应力计算，圆轴扭转时内力教学重点、难点和外力的计算教学难点：扭转时内力和外力的计算及教学方法教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。作业、思考题课后作业：习题3.1~3.8（毕业要求1）（讨论题）、阅预习：$3.3~4.1预习作业：习题3.9~3.11读材料课后记第7页月日年

课程名称：化工机械基础 专业：化学工程与工艺 石河子大学化学化工系学院 教学目的 第3章 剪切与圆轴扭转（第1~3节）：掌握剪切与挤压 变形的基本特征及应力计算；掌握扭转时的变形规 律；能对圆轴扭转时的应力及强度进行计算。（毕业 要求1） 教学内容 第3章 剪切与圆轴扭转 3.1 剪切与挤压 3.2 扭转 3.2.1 扭转的基本概念 3.2.2 扭转时外力的计算 3.2.3 扭转时内力的计算 3.3 圆轴扭转时的应力及强度条件 3.3.1 剪应变分布规律 3.3.2 剪应力分布规律 教学重点、难点 及教学方法 教学重点：剪切与挤压的应力计算，圆轴扭转时内力 和外力的计算 教学难点：扭转时内力和外力的计算 教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。 作业、思考题 （讨论题）、阅 读材料 课后作业：习题3.1~3.8（毕业要求1） 预习：§3.3~4.1 预习作业：习题3.9~3.11 课后记 第 7 页 年 月 日

专业：化学工程与工艺课程名称：化工机械基础石河子大学化学化工系学院第3章剪切与圆轴扭转（第4节）：能对圆轴扭转时的变形及刚度进行计算。（毕业要求1）教学目的第4章梁的弯曲（第1节）：掌握梁弯曲时的受力及变形规律。（毕业要求1）第3章剪切与圆轴扭转3.3圆轴扭转时的应力及强度条件3.3.3以静力平衡求剪应力3.3.4截面的几何性质、强度条件3.4圆轴扭转时的变形及刚度条件教学内容3.4.1圆轴扭转时的变形分析3.4.2圆轴扭转时的刚度条件第4章梁的弯曲4.1基本概念教学重点：圆轴扭转时的变形分析和刚度条件。教学重点、难点教学难点：圆轴扭转时的刚度条件及教学方法教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。作业、思考题课后作业：习题3.9~3.18（毕业要求1）（讨论题）、阅预习：$4.2~4.4读材料预习作业：习题4.1~4.3课后记第8页月日

课程名称：化工机械基础 专业：化学工程与工艺 石河子大学化学化工系学院 教学目的 第3章 剪切与圆轴扭转（第4节）：能对圆轴扭转时的 变形及刚度进行计算。（毕业要求1） 第4章 梁的弯曲（第1节）：掌握梁弯曲时的受力及变 形规律。（毕业要求1） 教学内容 第3章 剪切与圆轴扭转 3.3 圆轴扭转时的应力及强度条件 3.3.3 以静力平衡求剪应力 3.3.4 截面的几何性质、强度条件 3.4 圆轴扭转时的变形及刚度条件 3.4.1 圆轴扭转时的变形分析 3.4.2 圆轴扭转时的刚度条件 第4章 梁的弯曲 4.1 基本概念 教学重点、难点 及教学方法 教学重点：圆轴扭转时的变形分析和刚度条件。 教学难点：圆轴扭转时的刚度条件 教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。 作业、思考题 （讨论题）、阅 读材料 课后作业：习题3.9~3.18（毕业要求1） 预习：§4.2~4.4 预习作业：习题4.1~4.3 课后记 第 8 页 年 月 日

课程名称：化工机械基础专业：化学工程与工艺石河子大学化学化工系学院第4章梁的弯曲（第2~4节）：能对材料弯曲变形时的内力状态进行分析：能绘制材料弯曲变形时的弯矩教学目的图：能就材料弯曲变形时的应力及强度进行计算。(毕业要求1)第4章梁的弯曲4.2弯曲时的内力分析4.2.1弯曲内力4.2.2剪力和弯矩符号规则4.3弯矩图教学内容4.4弯曲时的应力和强度计算4.4.1平面假设与变形的几何关系4.4.2物理方程与应力分布4.4.3静力平衡方程4.4.4弯曲正应力公式适用范围的讨论教学重点：弯曲时的内力分析，弯曲时的应力和强度教学重点、难点计算教学难点：弯曲时的内力分析，弯矩图及教学方法教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。作业、思考题课后作业：习题4.1~4.10（毕业要求1）（讨论题）、阅预习：$4.5~4.8预习作业：习题4.11~4.13读材料课后记第9页月日年

课程名称：化工机械基础 专业：化学工程与工艺 石河子大学化学化工系学院 教学目的 第4章 梁的弯曲（第2~4节）：能对材料弯曲变形时的 内力状态进行分析；能绘制材料弯曲变形时的弯矩 图；能就材料弯曲变形时的应力及强度进行计算。 （毕业要求1） 教学内容 第4章 梁的弯曲 4.2 弯曲时的内力分析 4.2.1 弯曲内力 4.2.2 剪力和弯矩符号规则 4.3 弯矩图 4.4 弯曲时的应力和强度计算 4.4.1 平面假设与变形的几何关系 4.4.2 物理方程与应力分布 4.4.3 静力平衡方程 4.4.4 弯曲正应力公式适用范围的讨论 教学重点、难点 及教学方法 教学重点：弯曲时的内力分析，弯曲时的应力和强度 计算 教学难点：弯曲时的内力分析，弯矩图 教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。 作业、思考题 （讨论题）、阅 读材料 课后作业：习题4.1~4.10（毕业要求1） 预习：§4.5~4.8 预习作业：习题4.11~4.13 课后记 第 9 页 年 月 日

课程名称：化工机械基础专业：化学工程与工艺石河子大学化学化工系学院第4章梁的弯曲（第5~8节）：掌握梁断面几何性质对其弯曲变形的影响，并能计算组合截面的惯性矩；能对教学目的梁弯曲时的强度进行分析计算；能对梁的支承形式、载荷布置及断面几何形状进行合理设计；掌握梁弯曲变形的刚度条件。（毕业要求1)第4章梁的弯曲4.5截面几何性质4.5.1常用截面的几何性质4.5.2组合截面的几何性质4.6弯曲正应力的强度条件教学内容4.7梁的优化设计4.7.1支承的合理安排4.7.2载荷的合理布置4.7.3截面形状的合理设计4.8梁的弯曲变形教学重点：弯曲正应力的强度条件教学重点、难点教学难点：梁的弯曲变形及教学方法教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。课后作业：习题4.11~4.18（毕业要求1）作业、思考题（讨论题）、阅预习：s5.1~5.4读材料预习作业：习题5.1~5.2课后记第10页年月日

课程名称：化工机械基础 专业：化学工程与工艺 石河子大学化学化工系学院 教学目的 第4章 梁的弯曲（第5~8节）：掌握梁断面几何性质对 其弯曲变形的影响，并能计算组合截面的惯性矩；能对 梁弯曲时的强度进行分析计算；能对梁的支承形式、载 荷布置及断面几何形状进行合理设计；掌握梁弯曲变形 的刚度条件。（毕业要求1） 教学内容 第4章 梁的弯曲 4.5 截面几何性质 4.5.1 常用截面的几何性质 4.5.2 组合截面的几何性质 4.6 弯曲正应力的强度条件 4.7 梁的优化设计 4.7.1 支承的合理安排 4.7.2 载荷的合理布置 4.7.3 截面形状的合理设计 4.8 梁的弯曲变形 教学重点、难点 及教学方法 教学重点：弯曲正应力的强度条件 教学难点：梁的弯曲变形 教学方法：讲解+小组讨论；幻灯片+板书。 作业、思考题 （讨论题）、阅 读材料 课后作业：习题4.11~4.18（毕业要求1） 预习：§5.1~5.4 预习作业：习题5.1~5.2 课后记 第 10 页 年 月 日