第九章 压杆稳定性.ppt

文档介绍：第九章压杆稳定问题
知识回顾
拉力作用下的杆件
构件发生断裂
构件发生显著的塑性变形
低碳钢
铸铁
压力作用下的短杆
构件发生断裂
构件发生显著的塑性变形
低碳钢
铸铁
!强度问题
问题:
为什么在低碳钢和铸铁轴向压缩试验中选择短柱做为试件?
细长杆件受压时,强度不是影响其工作能力的主要因素,必须考虑其保持直线状态平衡的能力。
本章内容
稳定性的概念
两端铰支细长杆的临界载荷
两端非铰支细长杆的临界载荷
中小柔度杆的临界应力
压杆稳定条件与合理设计
9-1 压杆稳定的相关概念
1. 什么是稳定性?
构件保持原有平衡形式的能力。
直杆:直线状态
薄壁圆筒:
圆形横截面状态
2. 构件何时会失去稳定性?
以两端铰支杆件为例
2. 构件何时会失去稳定性?
F<F
cr
以两端铰支杆件为例
F
F
构件在直线状态的平衡是稳定的
F
F=F
cr
构件在曲线状态的平衡
F
F>F
cr
稳定吗?
杆件的受力性质发生了改变!
结论:对于压杆来说,当压力F 达到或超过Fcr时,在外来扰动的作用下,压杆不能保持原有的直线平衡状态,称为失稳。
Fcr
临界载荷
是压杆保持直线平衡构形所能承受的最大载荷
临界应力
细长压杆失稳破坏时,横截面上的压应力小于极限强度(屈服强度或强度极限),有时甚至小于比例极限。
解决压杆稳定问题的关键在于:
确定压杆的临界载荷;
将压杆的工作压力控制在由临界载荷所确定得许可范围内。
3. 工程案例
1907年加拿大圣劳伦斯河在架设魁北克大桥(全长548米)的施工过程时,由于悬臂桁架中的一根受压下弦杆失稳,造成桥梁倒塌,9000吨钢材全部坠入河中,变成一堆废墟,桥上施工的人员中75人遇难。