工学压杆稳定PPT课件

1、1不稳定平衡不稳定平衡稳定平衡稳定平衡 微小扰动就使小球远离原来的微小扰动就使小球远离原来的平衡位置平衡位置 微小扰动使小球离开原来的平衡微小扰动使小球离开原来的平衡位置，但扰动撤销后小球回复到平衡位置，但扰动撤销后小球回复到平衡位置位置9-1 9-1 基本概念基本概念11-1目录第1页/共40页2第2页/共40页3工程实例工程实例9-1 9-1 基本概念基本概念目录第3页/共40页4压杆的稳定性试验压杆的稳定性试验9-1 9-1 基本概念基本概念目录第4页/共40页5压杆的平衡压杆的平衡压力小于临界力压力小于临界力9-1 9-1 基本概念基本概念目录第5页/共40页6压力大于临界力压力大于临

2、界力9-1 9-1 基本概念基本概念目录第6页/共40页7压力等于临界力压力等于临界力 压杆丧失压杆丧失直线状直线状态的平衡态的平衡，过渡到，过渡到曲线曲线状态的平衡状态的平衡。失稳失稳屈曲屈曲9-1 9-1 基本概念基本概念目录第7页/共40页89-1 9-1 基本概念基本概念目录第8页/共40页9第9页/共40页10两端铰支细长压杆的临界力两端铰支细长压杆的临界力yyyyyyyy9-2 9-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力11-2目录第10页/共40页11yyyyyyy9-2 9-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录第11页/共40页12yyyyy9-2 9-2 细长压杆的临界力细

3、长压杆的临界力目录第12页/共40页13yyy9-2 9-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录第13页/共40页14yy9-2 9-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录第14页/共40页15适用条件：适用条件：理想压杆（轴线为直线，压力理想压杆（轴线为直线，压力 与轴线重合，材料均匀）与轴线重合，材料均匀）线弹性，小变形线弹性，小变形两端为铰支座两端为铰支座y9-2 9-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录第15页/共40页16例题例题解：截面惯性矩临界力9-2 9-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录269kNN102693第16页/共40页17其他约束条件下细长压杆的临界力

4、其他约束条件下细长压杆的临界力9-2 9-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录第17页/共40页18两端铰支两端铰支22cr)(lEIF1一端固定一端自由一端固定一端自由22cr)2( lEIF222cr)( lEIF欧拉公式普遍形式欧拉公式普遍形式长度系数长度系数（长度因数）（长度因数）相当长度相当长度l9-2 9-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录第18页/共40页199-2 9-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录第19页/共40页20第20页/共40页21第21页/共40页22第22页/共40页23第23页/共40页24欧拉公式只适用于大柔度压杆欧拉公式只适用于大柔度压杆

5、9-3 9-3 压杆的临界应力压杆的临界应力11-3目录第24页/共40页25欧拉公式欧拉公式中小柔度杆临界应力计算中小柔度杆临界应力计算PSbacr当当 时，时，basbasss(小柔度杆小柔度杆)(中柔度杆中柔度杆)(大柔度杆大柔度杆)s经验直线公式经验直线公式9-3 9-3 压杆的临界应力压杆的临界应力scr目录第25页/共40页26s(小柔度杆小柔度杆)sP(中柔度中柔度杆杆)il压杆柔度压杆柔度AIi 的四种取值情况的四种取值情况临界柔度临界柔度PPE2P比例极限比例极限basss屈服极限屈服极限临界应力临界应力P(大柔度杆大柔度杆)欧拉公式欧拉公式22Ecrbacr直线公式直线公式

6、强度问题强度问题9-3 9-3 压杆的临界应力压杆的临界应力scr目录第26页/共40页27临界应力总图临界应力总图9-3 9-3 压杆的临界应力压杆的临界应力目录第27页/共40页28lilAFcrcr9-3 9-3 压杆的临界应力压杆的临界应力目录第28页/共40页29FF stcrnFstcrnFF：stn稳定安全系数稳定安全系数n工作安全系数工作安全系数stcrnn9-4 9-4 压杆的稳定校核压杆的稳定校核11-4目录第29页/共40页309-4 9-4 压杆的稳定校核压杆的稳定校核目录解：解：CDCD梁梁0CM150030sin2000NFFstnkN6 .26NF得ABAB杆杆i

7、l1m732. 130cos5 . 1l第30页/共40页319-4 9-4 压杆的稳定校核压杆的稳定校核目录kN6 .26NFABAB杆杆il1m732. 130cos5 . 1lmm164644222244dDdDdDAIiP1081610732. 113得ABAB为大柔度杆为大柔度杆kN11822lEIFcrNcrFFn 342. 46 .26118stnABAB杆满足稳定性要求杆满足稳定性要求stn第31页/共40页32欧拉公式欧拉公式22)( lEIFcr越大越稳定越大越稳定crF减小压杆长度减小压杆长度 l减小长度系数减小长度系数（增强约束）（增强约束）增大截面惯性矩增大截面惯性矩

8、 I（合理选择截面形状）（合理选择截面形状）增大弹性模量增大弹性模量 E（合理选择材料）（合理选择材料）9-6 9-6 提高提高压杆稳定性的措施压杆稳定性的措施11-6目录第32页/共40页33减小压杆长度减小压杆长度 l9-6 9-6 提高提高压杆稳定性的措施压杆稳定性的措施目录第33页/共40页34减小长度系数减小长度系数（增强约束）（增强约束）9-6 9-6 提高提高压杆稳定性的措施压杆稳定性的措施目录第34页/共40页35第35页/共40页36增大截面惯性矩增大截面惯性矩 I I（合理选择截面形状）（合理选择截面形状）9-6 9-6 提高提高压杆稳定性的措施压杆稳定性的措施目录第36页

9、/共40页37增大弹性模量增大弹性模量 E E（合理选择材料）（合理选择材料）大柔度杆大柔度杆22)( lEIFcr中柔度杆中柔度杆bacr表表 11.211.29-6 9-6 提高提高压杆稳定性的措施压杆稳定性的措施目录第37页/共40页38小结小结1 1、了解压杆稳定平衡、不稳定平衡和临界、了解压杆稳定平衡、不稳定平衡和临界 载荷的概念载荷的概念2 2、掌握压杆柔度的计算方法，以及判断大、掌握压杆柔度的计算方法，以及判断大 柔度、中柔度、小柔度压杆的原则柔度、中柔度、小柔度压杆的原则3 3、熟知压杆临界应力总图，能根据压杆的、熟知压杆临界应力总图，能根据压杆的 类别选用合适的公式计算临界应力类别选用合适的公式计算临界应