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《材料力学第9章压杆稳定.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第九章压杆稳定§9.1压杆稳定的概念§9.2两端铰支细长压杆的临界压力§9.3其他支座条件下细长压杆的临界压力§9.4欧拉公式的适用范围经验公式§9.5压杆的稳定校核§9.6提高压杆稳定性的措施§9.7纵横弯曲的概念§9.1压杆稳定的概念平衡的稳定性a)稳定平衡b)随遇平衡c)不稳平衡2.弹性平衡的稳定性:弹性体保持初始平衡状态的能力。本课程只讨论压杆的稳定性FFlxy§9.2两端铰支细长压杆的临界压力临界压力:使压杆保持微弯的最小压力。FwM=-Fw令:BC:x=0,x=l时w=0B=0sinkl=0kl=nk=n/l§9.3其他支座条件下细长压杆
2、的临界压力一端固定:Fxya令:BC:x=0时,w=0=0B=-aA=0x=l时,w=akl=(n+1/2)2l=2=1=0.7=0.50.5l0.7llFFFF=12.长度系数FFFFF1.5l2l4l5l3ll3l2l2.8l2.5l1.5l(1)(2)(3)(4)(5)截面材料相同,确定失稳次序。图示托架中AB杆的直径d=30mm,长度l=800mm,两端可视为铰支,材料为A3钢,s=240MPa。试求托架的临界载荷Fcr(E=206GPa)=1F§14.4欧拉公式的适用范围经验公式欧拉公式的适用范围::柔度(长细比)。1:
3、是材料参数。2.临界应力总图sp21crcr=a-bcr=s局部削弱对稳定无影响!结论:临界应力公式是分段函数,根据正确选择适用公式,若选择错误则危险,局部削弱不影响稳定,稳定校核后一般不需要进行强度校核,若有局部削弱,需对此处进行强度校核,注意有时需进行两个平面内的稳定计算。§14.5压杆的稳定校核例:图示托架中AB杆的直径d=30mm,长度l=800mm,两端可视为铰支,nst=3,材料为A3钢,s=240MPa。试求许可载荷F(E=206GPa,p=200MPa)。=1F1、=16、利用平衡方程,求出Fcr。F2m2m2m
4、2m2mABCD两钢杆的材料相同,d=80mm,1=99,2=60,a=304MPa,b=1.12MPa,E=200GPa,稳定安全系数nst=3,求:许用载荷[F]?1m0.5m0.5mABCDM已知:梁W=8104mm3,[]=160MPa,b=20mm,h=40mm,E=200GPa,1=100,2=61,nst=3,求:[M][M]=8.77kNmll2lABCFDn=FNcr/FN=3.73>nst安全已知:s=240MPa,p=200MPa,E=200GPa,G=80GPa,dABC=50mm,dCD=40mm,l=1m,F=6k
5、N,nst=3,校核图中四压杆均为圆截面直杆,杆长相同,且均为轴向加载,请将四者临界载荷由大到小排列。aaEIlFFaaEIFF已知矩形截面杆受到压力F=200KN作用。杆两端为柱形铰,约束情形如图所示,在A、B两处用螺栓夹紧。已知l=2.0m,b=40mm,h=60mm,材料的弹性模量E=210GPa,p=200MPa,求此杆的安全系数。只需对xoy平面校核nst=Fcr/F=1.865FFFF根据压杆的支承情况,确定长度系数。辨明压杆可能在哪个平面内丧失稳定。计算(两个平面的)柔度。计算1、2,选定计算临界力的公式Fcr。利用平衡方程求Fcr。稳
6、定校核n=Fcr/Fnst。若有局部削弱进行强度校核。1.5m0.5m0.5mF45o30oABDCKE已知:DB=50mm,dB=40mm,dD=30mm,[]=160MPa,E=200GPa,[nst]=2,1=100,2=60,求[F]已知:D=80mm,d=70mm,E=210GPa,s=235MPa;q=40kN/m,试确定梁及柱的工作安全系数。M/kNm12.317.2已知:D=80mm,d=70mm,E=210GPa,s=235MPa;q=40kN/m,求:安全系数。a=304MPab=1.12MPa§14.6提高压杆稳定性的措施选
7、择合理截面(I、i大)改变约束条件(小)各平面稳定性基本相同合理选择材料(大柔度杆无效)laEIFlEIM0§14.7纵横弯曲的概念作业9-29.15在图示铰接杆系ABC中,AB和BC皆为细长压杆,且截面相同,材料一样。若因在ABC平面内失稳而破坏,并规定0<</2,试确定F为最大值时的角。F为最大值时,两杆同时失稳F例:10号工字梁的C端固定,A端铰支于空心钢管AB上,钢管的内径和外经分别为30mm和40mm,B端亦为铰支。梁及钢管E=210GPa。当重为300N的重物落于梁的A端时,试校核AB杆的稳定性。规定稳定安全系数nst=2.5。不安全例
8、:千斤顶如图所示,丝杠长度l=375mm,内径d=4