工程力学（第2版）：压杆稳定PPT教学课件.pptx

模块七压杆稳定

压杆稳定学习目标掌握压杆稳定性和临界力的概念;掌握不同支座条件下细长压杆的临界力计算公式;掌握不同压杆的临界应力计算方法;掌握压杆稳定性的计算方法;掌握提高压杆稳定性的措施。

压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析

任务分析在任务十中对杆件的强度和刚度问题进行了讨论。但对细长压杆来说,还存在另外一种破坏形式———失稳,本任务主要对细长压杆的稳定性进行分析。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析

一、压杆稳定性和临界力的概念当受拉杆件的应力达到屈服极限或强度极限时,将引起受拉杆件塑性变形或断裂。长度较小的受压短柱也有类似的现象。这些都是由强度引起的失效。当细长杆受压时,却表现出与强度失效完全不同的失效形式———失稳。杆件的失稳往往是突然发生的,因而其危害性也较大。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析

一、压杆稳定性和临界力的概念压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析

一、压杆稳定性和临界力的概念细长压杆的承载能力并不取决于其轴向压缩的抗压强度,而是与受压时突然变弯有关。又如受均匀压力的薄圆环,当压力超过一定数值时,薄圆环将不能保持圆对称的平衡形式,而突然变为非圆对称的平衡形式。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析

一、压杆稳定性和临界力的概念工程中各种关于平衡形式的突然变化,统称为稳定失效,简称失稳或屈曲。工程中的立柱、桁架中的压杆、薄壳结构及薄壁容器等,在压力过大时都可能发生失稳。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析

一、压杆稳定性和临界力的概念对于受压细长杆,其失稳的典型现象是其轴线不能维持原有直线形式的平衡状态而突然变弯。压杆失稳后,压力的微小增加就会引起弯曲变形的显著增加,此时杆件已丧失了承载能力。这种因失稳造成的失效,可能导致整个机器或结构的破坏。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析

视频拓展任务十二细长压杆的稳定性分析

“稳定”和“不稳定”是就物体的平衡性质而言的。任何物体的平衡状态都有稳定状态和不稳定状态的区别。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析1.平衡的稳定性一、压杆稳定性和临界力的概念

压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析一、压杆稳定性和临界力的概念

视频拓展任务十二细长压杆的稳定性分析

如图(a)所示的下端固定、上端自由的中心受压直杆,外力作用线的方向与轴线重合,当压力F逐渐增加,但小于某一临界值Fcr时,杆件一直保持直线形状的平衡,即使用微小的侧向干扰力使其暂时发生轻微弯曲,当干扰力解除后,杆件仍能恢复直线形状。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析2.弹性压杆稳定平衡的临界力一、压杆稳定性和临界力的概念

压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析2.弹性压杆稳定平衡的临界力一、压杆稳定性和临界力的概念

如图(a)所示的下端固定、上端自由的中心受压直杆,外力作用线的方向与轴线重合,当压力F逐渐增加,但小于某一临界值Fcr时,杆件一直保持直线形状的平衡,即使用微小的侧向干扰力使其暂时发生轻微弯曲,当干扰力解除后,杆件仍能恢复直线形状。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析1.两端铰支细长压杆的临界力二、不同支承条件下细长压杆的临界力

压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析1.两端铰支细长压杆的临界力二、不同支承条件下细长压杆的临界力

在处理压杆稳定问题时,需要注意以下几个方面。(1)压杆总是在抗弯能力最弱的纵向平面内首先失稳,因此欧拉公式中的I值应取压杆横截面的Imin。(2)导出欧拉公式时,须用变形以后的位置计算弯矩,而不用原始尺寸,这是稳定问题在处理方法上与以往不同的地方。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析1.两端铰支细长压杆的临界力二、不同支承条件下细长压杆的临界力

(3)在Fcr的作用下,kl=nπ,令n=1,k=πl,代入式(7-5)解得w=δsinπxl,由此可以看出挠曲线是半波正弦曲线。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析1.两端铰支细长压杆的临界力二、不同支承条件下细长压杆的临界力

一钢制的细长空心圆管,外径和内径分别为12mm和10mm,杆长为380mm,钢材的E=210GPa。试用欧拉公式求钢管的临界压力。已知在实际使用时,其承受的工作压力F=2250N,按设计要求其稳定安全系数nst=3,试校核此时钢管的稳定性(圆管两端约束按铰支考虑)。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析二、不同支承条件下细长压杆的临界力

杆端的约束越强,则μ值越小,压杆的临界压力就越大,压杆就越不容易失稳;杆端的约束越弱,则μ值越大,压杆的临界压力就越小,压杆就越容易失稳。压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析2.其他支承条件下细长压杆的临界力二、不同支承条件下细长压杆的临界力

压杆稳定任务十二细长压杆的稳定性分析二、不同支承条件下细长压杆