《机械设计中的预应力经构》

目录1

第一章预应力结构的发展简史1

参考文献3

第二章预应力原理4

一、预应力结构的定义4

二、预应力结构的载荷—变形图4

三、三种受力状态6

四、预紧程度的描写——预紧系数η7

五、预应力损失8

六、预应力结构的优点9

参考文献9

第三章预应力结构形式10

一、预应力钢丝缠绕机架和筒体10

二、预应力拉紧螺栓式机架16

三、预应力混凝土机架及容器17

四、预应力模具18

1．单层容器的弹塑性应力分析20

二、单层容器的一般分析20

一、概述20

第四章预应力容器20

2．失效准则22

三、预应力容器的基本特点23

1．预应力容器的三种工作状态23

2．预紧系数η23

3．预应力容器的基本力学特点23

四、预应力钢丝缠绕容器26

1．芯筒和缠绕层的弹性常数相等的缠绕容器26

2．芯筒和缠绕层的弹性常数不等的缠绕容器33

3．算例36

五、预应力自增强容器41

六、预应力多层组合容器46

1．各层〔σi〕和ki均不等的设计48

2．各层〔σi〕不等、ki相等的设计52

3．各层〔σi〕及ki均相等的设计53

4．过盈量的确定55

5．算例59

6．碳化钨衬里62

7．图解法63

8．分块式芯筒67

七、预应力缠绕多层组合容器的优化设计68

1．数学模型制定概述68

2．数学模型的制定70

3．预紧系数公式的推导72

4．主框图73

5．计算结果分析74

八、预应力容器结构及工艺性问题78

1．预应力容器的可修磨性78

2．预应力钢丝缠绕容器的结构工艺问题80

3．材料的选择和安全系数82

九、各种预应力容器的比较85

参考文献90

第五章 预应力钢丝缠绕筒体轴向弯曲变形及应力分析92

一、基本假设和力学模型92

1．基本假设92

2．力学模型92

二、工作状态下缠绕筒体的弯曲微分方程93

1．变形的几何关系93

2．应力—应变关系93

3．内力平衡条件95

三、预紧状态下的弯曲微分方程96

1．简化计算96

2．较仔细的计算97

四、弯曲微分方程的解98

五、有限长筒在边缘载荷作用下的变形98

六、半无限长筒在边缘载荷作用下的变形100

七、圆环在端面载荷作用下的变形101

八、L1为半无限长、L2为有限长之缠绕筒的应力和变形102

九、L1及L2均为半无限长筒的应力和变形104

十、L1为圆环、L2为半无限长筒的应力和变形105

十一、半无限长筒、有限长筒、圆环的界线106

十二、实例107

1．预紧状态计算107

2．工作状态下工作载荷引起的芯筒膨胀量110

十三、简要结论113

参考文献113

第六章预应力机架114

一、预应力机架设计的基本思想114

1．缠绕设计116

二、预应力钢丝缠绕机架116

2．机架强度设计132

3．机架刚度设计163

4．机架结构的最佳设计174

5．摩擦力对钢丝缠绕机架的影响177

6．预应力钢丝缠绕机架的许用应力178

7．综合举例179

三、预应力拉紧螺栓式机架186

四、预应力钢筋混凝土机架及液压缸191

参考文献194

第七章预应力机架的疲劳强度196

一、预应力机架的疲劳强度分析196

1．结构上的特点196

2．平均应力的影响196

2．模塑设计202

二、预应力机架的疲劳实验研究203

1．疲劳实验模型相似问题203

3．模型设计数据205

5．钢丝疲劳实验207

4．机架疲劳实验装置207

三、疲劳实验结果分析208

1．模型1208

2．模型2209

3．模型3210

四、预应力损失的测定210

五、结论211

参考文献211

一、前言212

第八章预应力与表面强化工艺212

二、辊压强化工艺213

1．概述213

2．辊压工艺参数的影响214

3．辊压工艺产生的预应力场（残余应力场）217

4．残余应力的松弛218

三、喷丸强化工艺220

1．概述220

2．喷丸工艺参数的影响222

3．喷丸强化工艺产生的残余应力场222

4．喷丸强化后残余应力在交变载荷下的松弛224

5．喷丸强化对疲劳性能的影响225

四、表面热处理229

五、化学热处理230

1．渗碳231

2．渗氮（氮化）232

六、表面强化后预应力场特性232

参考文献233

第九章预应力结构的弹性静力相似234

一、一般弹性静力相似分析234

1．弹性结构大变形问题234

2．弹性结构小变形问题237

3．平面应力状态238

二、预应力结构的弹性静力相似问题239

1．预应力容器的弹性静力相似239

2．预应力机架的弹性静力相似241

参考文献244

第十章预应力钢丝缠绕工艺及设备245

一、施加预紧力的先张法和后张法245

3．缠绕钢丝的起头和收头247

2．缠绕钢丝槽的清洗和准备247

1．缠绕部件的组装与安装247

二、预应力钢丝缠绕工艺247

4．钢丝缠绕249

三、钢丝焊接工艺250

四、钢丝的防锈251

五、预应力测量253

1．机架预应力检测253

六、缠绕设？256

1．回转装置256

2．筒体缠绕预应力测量256

2．排线装置258

3．张力装置259

4．张力轮260

5．放线架262

七、后张法262

1．缠绕初张力计算262

2．胎具与机架的几何关系263

参考文献264

附录264