材料力学15章 压杆稳定课件.ppt

工程中有些构件具有足够的强度、刚度,却不一定能安全可靠地工作.; 1922年冬天的一场大雪，使美国华盛顿的镍克尔卜克尔剧院倒塌，死亡98人，受伤100多人。事故原因是屋顶结构中一根杆件超载造成丧失稳定。;案例1 20世纪初，享有盛誉的美国桥梁学家库柏（Theodore Cooper）在圣劳伦斯河上建造魁比克大桥(Quebec Bridge)1907年8月29日，发生稳定性破坏，85位工人死亡，成为上世纪十大工程惨剧之一.;案例2 1995年6月29日下午，韩国汉城三丰百货大楼，由于盲目扩建，加层，致使大楼四五层立柱不堪重负而产生失稳破坏使大楼倒塌，死502人，伤930人，失踪113人. ;案例3 2000年10月25日上午10时南京电视台演播中心由于脚手架失稳 造成屋顶模板倒塌，死6人，伤34人.;工程中的压杆实例;不累阻获赂赦爬筋污全吨吼杀捍援盘等简靶叹缕滓取撮字器邪严爸阻农志材料力学15章 压杆稳定课件材料力学15章 压杆稳定课件;贪片疤泄跃疏沏杠蚕附勤牲秋阉孽厦拎烟窿我暇孜抹越铰亭愚瞳呢疟嚷停材料力学15章 压杆稳定课件材料力学15章 压杆稳定课件;两根横截面面积均为150mm2 的松木直杆。 它们的长度分别为20mm与 1000mm,强度极限40MPa。;杆件越细越长，越容易丧失稳定。 如何确定临界力？ 早在267年前，公元1744年瑞士著名数学家和力学家欧拉(L.Euler,1707-1783)在从事弹性曲线几何形状的理论研究中，提出了临界力公式。; 临界力它是标志着压杆原有直线形状从稳定平衡过渡到不稳定平衡的分界点。;各常见约束条件下的欧拉公式汇总;各种支承约束条件下等截面细长压杆临界力的欧拉公式 ; 表15-1中列出了几种典型的理想杆端约束条件下，等截面细长中心受压直杆的欧拉公式。从表中可见，杆端约束越强，压杆的临界力也就越高。; 运用欧拉公式计算临界力时需要注意： 当杆端约束情况在各个纵向平面内相同时(例如球形铰)，欧拉公式中的 I 应是杆的横截面的最小形心主惯性矩 Imin。 当杆端约束在各个纵向平面内不同时，欧拉公式中所取用的I应与失稳(或可能失稳)时的弯曲平面相对应。例如杆的两端均为如图所示柱形铰的情况下：;对应于杆在xy平面内失稳，杆端约束接近于???端固定，;§15-3 中、小柔度杆的临界应力;式中，scr称为临界应力； 为压杆横截面对于失稳时绕以转动的形心主惯性轴的惯性半径；ml /i为压杆的相当长度与其横截面惯性半径之比，称为压杆的柔度或者长细比(slenderness) ，记作l，即;可见 就是可以应用欧拉公式的压杆最小柔度。 对于Q235钢，按照 E＝206 GPa，sp ＝200 MPa，有; 图中用实线示出了欧拉公式应用范围内(l≥lp)的scr -l曲线，它是一条双曲线，称为欧拉临界力曲线，简称欧拉曲线。;压杆按柔度简单分类; 临界应力总图是指同一材料制作的压杆，其临界应力scr随柔度l 变化的关系曲线。; 中小柔度压杆临界应力经验公式;? 适用于结构钢与低合金结构钢等;? 例 题;例 求图示铬钼钢联杆Fcr, A = 70 mm2, Iz = 6.5?104 mm4, Iy = 3.8?104 mm4, 中柔度压杆的临界应力为;§15-4 压杆的稳定条件与合理设计;? 例 题;该斜杆满足稳定性要求。; 为了应用方便，将稳定许用应力[s]st写为材料的强度许用应力[s]乘以一个随压杆柔度l变化的折减因数j =j (l)，即;表12-4 Q235钢b类截面中心受压直杆的折减系数j;? 折减系数法;Ⅰ 合理选用材料;Ⅱ 合理选择截面;Ⅲ 合理安排压杆约束与杆长