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压杆稳定及其计算方法

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:工程中把承受轴向压力的直杆称为压杆。以前各章中,从强度的观点出发,认为压杆在其横截面上的工作应力超过材料的极限应力时,就会因其强度不足而失去承载能力。特别是目前高强度钢和超高强度钢的广泛使用,压杆的稳定问题更为突出。本章主要讨论压杆稳定的概念、压杆临界力、临界应力、压杆的稳定计算等有关内容,为细长构件的设计提供计算依据。

压杆稳定及其计算方法

工程中把承受轴向压力的直杆称为压杆。以前各章中,从强度的观点出发,认为压杆在其横截面上的工作应力超过材料的极限应力时,就会因其强度不足而失去承载能力。这种观点对于始终能够保持其原有直线形状的短粗杆来说是正确的。但是,对于工程中常见的细长杆件,在轴向压力的作用下,杆内应力在并没有达到材料的极限应力,甚至还远远低于材料的比例极限时,就会引起骤然的侧向弯曲而破坏。以两根圆截面A3钢直杆为例,其直径均为10mm,一根为长0.2m的短杆,另一根为长2m的长杆。在轴向压力作用下,短杆可承受18800N的压力,而长杆所受压力达到240N时就被压弯而不能工作,此时该杆横截面上的正应力仅有3.06MPa,远远低于材料的比例极限。比较两杆的承载能力竟相差70倍。

对于这类细长压杆,虽然具有足够的强度、刚度,却不一定能安全可靠地工作,这就是压杆的稳定性问题。工程中由于压杆失稳是骤然发生的,往往会造成严重的事故。特别是目前高强度钢和超高强度钢的广泛使用,压杆的稳定问题更为突出。因此,稳定计算已成为结构设计中极为重要的一部分。本章主要讨论压杆稳定的概念、压杆临界力、临界应力、压杆的稳定计算等有关内容,为细长构件的设计提供计算依据。(www.xing528.com)

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