壓桿穩(wěn)定ppt課件(已修改)
2025-01-26 10:46 本頁(yè)面
【正文】 . 167。 171 壓桿穩(wěn)定的概念 167。 172 細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力 167。 173 壓桿的臨界應(yīng)力及臨界應(yīng)力總圖 167。 174 壓桿的穩(wěn)定校核 167。 175 提高壓桿穩(wěn)定性的措施 本章主要內(nèi)容 167。 171 壓桿穩(wěn)定的概念 桿件在軸向拉力的作用下： 工作應(yīng)力達(dá)到屈服極限時(shí)出現(xiàn)屈服失效； 塑性材料： 工作應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)斷裂； 脆性材料： 粗短桿在軸向壓力的作用下 塑性材料的低碳鋼短圓柱 工程中的某些 細(xì)長(zhǎng)桿 在 軸向壓力 的作用下 表現(xiàn)出與強(qiáng)度完全不同的失效形式； 被壓扁； 脆斷； 鑄鐵短圓柱 當(dāng)壓力超過(guò)一定的數(shù)值時(shí)，壓桿會(huì)由原來(lái)的直線平衡形式 , 接著必被壓彎，發(fā)生較大的 彎曲變形 ； 細(xì)長(zhǎng)竹片 受壓 時(shí) 開(kāi)始軸線為直線， 最后被 折斷 ； 兩端承受壓力的細(xì)長(zhǎng)桿 : 突然變彎，致使結(jié)構(gòu)喪失承載力； 但當(dāng)載荷超過(guò)一定數(shù)值時(shí)梁的平衡形式將突然變?yōu)? 狹長(zhǎng)截面梁在橫向力的作用下： 發(fā)生平面彎曲； 彎曲和扭轉(zhuǎn) 當(dāng)壓力超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，圓環(huán)將不能保持圓對(duì)稱的平衡形式，而突然變?yōu)?非圓對(duì)稱 的平衡形式 受均勻壓力的薄圓環(huán)： 上述各種關(guān)于 平衡形式的突然變化 ，統(tǒng)稱為 穩(wěn)定失效 失穩(wěn)或屈曲 壓桿 承受軸向壓力的桿件。 工程中有許多桿件承受軸向壓力的作用 柱、桁架的壓桿、薄殼結(jié)構(gòu)及薄壁容器等，在有壓力存在時(shí)，都可能發(fā)生失穩(wěn)。 工程中的壓桿 如 1907年加拿大勞倫斯河上，跨長(zhǎng)為 548米的奎拜克大橋，因壓桿失穩(wěn)，導(dǎo)致整座大橋倒塌。 由于構(gòu)件的失穩(wěn)往往是突然發(fā)生的，因而其危害性也較大。 歷史上曾多次發(fā)生因構(gòu)件失穩(wěn)而引起的重大事故。 因此，穩(wěn)定問(wèn)題在工程設(shè)計(jì)中占有重要地位。 穩(wěn)定平衡、臨界平衡（隨遇平衡）、不穩(wěn)定平衡 當(dāng)球受到微小干擾，偏離其平衡位置后，經(jīng)過(guò)幾次擺動(dòng)，它會(huì)重新 回到 原來(lái)的平衡位置。 處于凸面的球體，當(dāng)球受到微小干擾，它將偏離其平衡位置，而 不再恢復(fù) 原位； 穩(wěn)定平衡 不穩(wěn)定平衡 把物體在 原來(lái)位置 上和 現(xiàn)在位置 上所處的平衡狀態(tài)稱為臨界平衡 物體處于平衡狀態(tài)，受到干擾后離開(kāi)原來(lái)的平衡位置 。 干擾撤掉后 : 既不回到原來(lái)的平衡位置，也不進(jìn)一步離開(kāi)； 而是停留在一個(gè)新的位置上平衡； 臨界平衡 壓桿的失穩(wěn)過(guò)程 、壓桿的穩(wěn)定平衡 壓桿的臨界平衡 壓桿的屈曲 壓桿的失穩(wěn) 壓桿喪失其直線形狀的平衡而過(guò)渡為 曲線形狀平衡 壓桿從直線平衡到彎曲平衡的轉(zhuǎn)變過(guò)程； 屈曲： 由于屈曲，壓桿產(chǎn)生的側(cè)向位移； 屈曲位移： （彎曲平衡） 通常，屈曲將使構(gòu)件失效，并導(dǎo)致相關(guān)的結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌。由于這種失效具有突發(fā)性，常常帶來(lái)災(zāi)難性后果。 8噸汽車起重機(jī)在起重的一瞬間回轉(zhuǎn)臺(tái)突然發(fā)生失穩(wěn)，轉(zhuǎn)臺(tái)兩側(cè)的立板向外隆起，發(fā)生塑性變形而失效。 25噸汽車起重機(jī)在起重時(shí)回轉(zhuǎn)臺(tái)失穩(wěn) 易拉罐壓縮失穩(wěn) 即：屈曲位移 ω =0的直線狀態(tài)； 臨界壓力 使中心受壓的直桿由直線平衡形式轉(zhuǎn)變?yōu)榍€平衡形式時(shí)所受的軸向壓力； ★ 當(dāng) F=Fcr時(shí)有兩種可能的平衡狀態(tài)： 故臨界壓力可以理解為： 或壓桿處于微彎狀態(tài)（喪失穩(wěn)定）的 最小載荷 。 屈曲位移為無(wú)窮小的無(wú)限接近于直線的彎曲狀態(tài) 。 壓桿保持直線形態(tài)平衡的 最大載荷 ； 壓桿的穩(wěn)定性試驗(yàn) 壓桿失穩(wěn)后，壓力的微小增量會(huì)引起屈服變形的顯著增大，桿件喪失了繼續(xù)增大荷載的能力。 為了保證壓桿安全可靠的工作，必須使壓桿處于直線平衡 形式，因而壓桿是以臨界力為其極限承載能力。 壓桿的極限承載能力 且由失穩(wěn)造成的失效可以導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的坍塌。 167。 172 細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力 FN=Fcr M w(x) =Fcr 彎矩 一、兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力 撓曲線近似微分方程 wEIFw cr39。39。 ??EIFk cr2 ? 0wkw 239。39。 ??令 kxc o sBkxs inAw ??此方程的通解為 0?B利用桿的邊界條件， 0w ?Kxs inAw ?lx?0s in ?klA 0?A???? nkl . ,2 ,3 ,....1n ?222cr lEInF ??可知壓桿的微彎撓曲線為正弦函數(shù)： 利用邊界條件 即壓桿沒(méi)有彎曲變形，省去； 0w ?
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1