材料力学课件-第十一章-压杆稳定.ppt

1、1第十一章第十一章压杆稳定压杆稳定目录2.第十一章第十一章 压杆稳定压杆稳定11-1 11-1 基本概念基本概念目录11-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力11-3 11-3 压杆的临界应力压杆的临界应力11-4 11-4 压杆的稳定校核压杆的稳定校核11-5 11-5 稳定系数法稳定系数法11-6 11-6 提高压杆稳定性的措施提高压杆稳定性的措施11-7 11-7 纵横弯曲的概念纵横弯曲的概念目录3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微小扰动就使小球远离原来的平衡位置离原来的平衡位置 微小扰动使小球离开原微小扰动使小球离开原来的平衡位置，但扰动撤销来的平衡位

2、置，但扰动撤销后小球回复到平衡位置后小球回复到平衡位置11-1 11-1 基本概念基本概念11-1目录4工程实例工程实例11-1 11-1 基本概念基本概念目录5压杆的稳定性试验压杆的稳定性试验11-1 11-1 基本概念基本概念目录6压杆的平衡压杆的平衡压力小于临界力压力小于临界力11-1 11-1 基本概念基本概念目录7压力大于临界力压力大于临界力11-1 11-1 基本概念基本概念目录8压力等于临界力压力等于临界力 压杆丧失压杆丧失直直线状态的平衡线状态的平衡，过渡到过渡到曲线状态曲线状态的平衡的平衡。 失稳失稳屈曲屈曲11-1 11-1 基本概念基本概念目录911-1 11-1 基本概

3、念基本概念目录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yyyyyyyy11-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力11-2目录11yyyyyyy11-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录12yyyyy11-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录13yyy11-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录14yy11-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录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y11

4、-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录16例题例题解： 截面惯性矩临界力11-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录269kNN10269317其他约束条件下细长压杆的临界力其他约束条件下细长压杆的临界力11-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录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l11-2 11-2 细长压杆的临界力细长压杆的临界力目录1911-2 11-2 细长压杆的临界力细长压

5、杆的临界力目录20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11-3 11-3 压杆的临界应力压杆的临界应力11-3目录21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11-3 11-3 压杆的临界应力压杆的临界应力scr目录22s(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

6、欧拉公式22Ecrbacr直线公式直线公式强度问题强度问题11-3 11-3 压杆的临界应力压杆的临界应力scr目录23临界应力总图临界应力总图11-3 11-3 压杆的临界应力压杆的临界应力目录24lilAFcrcr11-3 11-3 压杆的临界应力压杆的临界应力目录25FF 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stcrnn11-4 11-4 压杆的稳定校核压杆的稳定校核11-4目录2611-4 11-4 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il1m73

7、2. 130cos5 . 1l2711-4 11-4 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stn28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 I（合理选择截面形状）（合理选择截面形状

8、）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）11-6 11-6 提高压杆稳定性的措施提高压杆稳定性的措施11-6目录29减小压杆长度减小压杆长度 l11-6 11-6 提高压杆稳定性的措施提高压杆稳定性的措施目录30减小长度系数减小长度系数（增强约束）（增强约束）11-6 11-6 提高压杆稳定性的措施提高压杆稳定性的措施目录31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）11-6 11-6 提高压杆稳定性的措施提高压杆稳定性的措施目录32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

9、度杆中柔度杆bacr表表 11.211.211-6 11-6 提高压杆稳定性的措施提高压杆稳定性的措施目录33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力4 4、掌握简单压杆的稳定计算方法、掌握简单压杆的稳定计算方法5 5、了解提高压杆稳定性的主要措施、了解提高压杆稳定性的主要措施目录34第十一章作业第十一章作业11112 2、 5 5、 1111、 1212、