稳定分析与稳定设计课件_1

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1、基础篇(9)材料力学清华大学范钦珊返回主目录压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章工程背景弹性稳定的基本概念确定临界载荷的平衡方法柔度非弹性屈曲压杆失效与稳定性设计结论与讨论压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章工程背景压杆压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章桁架中的压杆工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章液压缸顶杆工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设

2、计第9章液压缸顶杆工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章桁架中的压杆工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章高压输电线路保持相间距离的受压构件工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章高压输电线路保持相间距离的受压构件工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章压杆稳定性实验工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章工程构件稳定性实验工程构件稳定性实验工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章工程背景压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章脚手架中的压杆弹性稳定的基本概念压杆的弹性稳定

3、分析与稳定性设计第9章弹性稳定的基本概念弹性稳定与不稳定的静力学准则平衡路径与平衡路径分叉分叉屈曲与分叉载荷（临界载荷）压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章弹性稳定与不稳定的静力学准则直线平衡构形弯曲平衡构形弹性稳定的基本概念压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章平衡构形—压杆的两种平衡构形：FPFPcr:弯曲平衡构形(在扰动作用下)直线平衡构形FP

4、是稳定的。弹性稳定的基本概念压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章弹性稳定与不稳定的静力学准则弯曲平衡构形弯曲平衡构形直线平衡构形直线平衡构形弹性稳定的基本概念压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章弹性稳定与不稳定的静力学准则弯曲平衡构形弯曲平衡构形FP>FPcr:在扰动作用下，直线平衡构形转变为弯曲平衡构形，扰动除去后，不能恢复到直线平衡构形，则称原来的直线平衡构形是不稳定的。FPFPcr弹性稳定的基本概念压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章直线

5、平衡构形平衡路径的分叉点—平衡路径开始出现分叉的那一点。分叉载荷（临界载荷）—分叉点对应的载荷。用FPcr表示平衡路径与平衡路径分叉弹性稳定的基本概念压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章屈曲（Buckling)与失稳在扰动作用下，直线平衡构形转变为弯曲平衡构形，扰动除去后，不能恢复到直线平衡构形的过程，称为屈曲或失稳。弹性稳定的基本概念压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章“Suchfailurescanbecatastrophicandleadtoalargelossoflifeaswellasm

6、ajoreconomicloss”弹性稳定的基本概念压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章确定临界载荷的平衡方法压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章确定临界载荷的平衡方法两端铰支压杆的临界载荷支承对压杆临界载荷的影响压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章两端铰支压杆的临界载荷考察微弯状态下局部压杆的平衡确定临界载荷的平衡方法压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章两端铰支压杆的临界载荷考察微弯状态下局部压杆的平衡M(x)=FPw(x)确定临界载荷的平衡方法压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章dx2

7、d2w+k2w=0k2=FPEI微分方程的解w=Asinkx+Bcoskx边界条件w(0)=0,w(l)=0两端铰支压杆的临界载荷确定临界载荷的平衡方法压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章0•A+1•B=0sinkl•A+coskl•B=0w(0)=0w(l)=0｛01sinklcoskl=0sinkl=0两端铰支压杆的临界载荷确定临界载荷的平衡方法压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章sinkl=0由此得到两个重要结果临界载荷屈曲位移函数最小临界载荷—欧拉公式两端铰支压杆的临界载荷确定临界

8、载荷的平衡方法压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章支承对压杆临界载荷的影响确定临界载荷的平衡方法压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章各种支承压杆临界载荷的通用公式一端自由，一端固定＝2.0一端铰支，一端固定＝0.7两端固定＝0.5两端铰支＝1.0支承对压杆临界载荷的影响确定临界载荷的平衡方法压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章柔度非弹性屈曲压杆的弹性稳定分析与稳定性设计第9章柔度非弹性屈曲问题的提出三类不同的压杆柔度临界应力总图压杆的弹性稳定分析