任务导引
在前面几章中讨论了杆件的强度和刚度问题。在工程实际中，杆件仅仅满足强度、刚度条件还不能正常工作外，还有一种破坏形式就是失稳。什么叫失稳呢？
任务要求
了解构件弯曲变形的形式和特征。
任务实施
一、压杆失稳的概念
如图8.6.1所示，横截面和材料相同的压杆，由于杆的长度不同，其抵抗外力的性质将发生根本的改变。这说明短粗压杆的破坏是强度问题；而细长压杆则是稳定问题。
图8.6.1 不同长度的压杆
在实际结构中，对于受压的细长直杆，在轴向压力并不太大的情况下，杆横截面上的应力远小于压缩强度极限，会突然发生弯曲而丧失其工作能力。因此，细长杆受压时，其轴线不能维持原有直线形式的平衡状态而突然变弯这一现象称为丧失稳定，或称失稳。杆件失稳不仅使压杆本身失去了承载能力，而且对整个结构会因局部构件的失稳而导致整个结构的破坏。例如机械中有许多细长压杆，如螺旋千斤顶的螺杆（见图8.6.2），自卸载重车的液压活塞杆、连杆等。还有，桁架结构中的抗压杆、建筑物中的柱等都是压杆。这类构件除了要有足够的强度外，还必须有足够的稳定性，才能正常工作。
图8.6.2 螺旋千斤顶的螺杆
因此，对于轴向受压杆件，除应考虑强度与刚度问题外，还应考虑其稳定性问题。所谓稳定性指的是平衡状态的稳定性，亦即物体保持其当前平衡状态的能力。
二、欧拉公式
欧拉公式
三、提高压杆稳定性的措施(www.xing528.com)
提高压杆的稳定性，就是要提高压杆的临界力。从临界力或临界应力的公式可以看出，影响临界力的主要因素不外乎如下几个方面：压杆的截面形状、压杆的长度、约束情况及材料性质等。下面分别加以讨论。
1.选择合理的截面形状
压杆的临界力与其横截面的惯性矩成正比。因此，应该选择截面惯性矩较大的截面形状。并且，当杆端各方向约束相同时，应尽可能使杆截面在各方向的惯性矩相等。如图8.6.3所示的两种压杆截面，在面积相同的情况下，截面（b）比截面（a）合理，因为截面（b）的惯性矩大。由槽钢制成的压杆（见图8.6.4），有两种摆放形式，如图8.6.4所示，（b）比（a）合理，因为（a）中截面对竖轴的惯性矩比另一方向小很多，降低了杆的临界力。
图8.6.3 不同的压杆截面
图8.6.4 不同的摆放形式
2.减小压杆长度
欧拉公式表明，临界力与压杆长度的平方成反比。所以，在设计时，应尽量减小压杆的长度，或设置中间支座以减小跨长，达到提高稳定性的目的。
3.改善约束条件
对细长压杆来说，临界力与反映杆端约束条件的长度系数μ的平方成反比。通过加强杆端约束的紧固程度，可以降低μ值，从而提高压杆的临界力。
4.合理选择材料
欧拉公式表明，临界力与压杆材料的弹性模量成正比。弹性模量高的材料制成的压杆，其稳定性好。合金钢等优质钢材虽然强度指标比普通低碳钢高，但其弹性模量与低碳钢的相差无几。所以，大柔度杆选用优质钢材对提高压杆的稳定性作用不大。而对中小柔度杆，其临界力与材料的强度指标有关，强度高的材料，其临界力也大，所以选择高强度材料对提高中小柔度杆的稳定性有一定作用。
任务拓展与反思
1.什么是压杆的稳定？
2.研究压杆的稳定有什么实际的意义？
3.怎样提高压杆的稳定性？
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