工程力学第2版教学课件作者王培兴第十二章压杆稳定课件.pptx

第十二章　压 杆 稳 定第一节　压杆稳定的概念第二节　临界力和临界应力第三节　压杆的稳定计算第四节　提高压杆稳定性的措施第一节　压杆稳定的概念图　12-1第一节　压杆稳定的概念图　12-2第二节　临界力和临界应力一、细长压杆临界力计算公式——欧拉公式1.两端铰支细长杆的临界力计算公式——欧拉公式图　12-??42.其他约束情况下细长压杆的临界力第二节　临界力和临界应力表12-1　压杆长度系数第二节　临界力和临界应力图　12-5(2)计算临界力第二节　临界力和临界应力(3)当截面改为b=h=30mm时，压杆的惯性矩为二、欧拉公式的适用范围1.临界应力和柔度2.欧拉公式的适用范围三、中长杆的临界力计算——经验公式、临界应力总图1.中长杆的临界力计算——经验公式表12-2　几种常用材料的a、b值2.临界应力总图第二节　临界力和临界应力图　12-??6第二节　临界力和临界应力图　12-7(2)计算杆长l=0.8m时的临界力第二节　临界力和临界应力(3)计算杆长l=0.5m时的临界力第三节　压杆的稳定计算表12-3　折减系数表(1)稳定校核　即已知压杆的几何尺寸、所用材料、支承条件以及承受的压力，验算是否满足公式(12-9)的稳定条件。(2)计算稳定时的许用荷载　即已知压杆的几何尺寸、所用材料及支承条件，按稳定条件计算其能够承受的许用荷载F值。(3)进行截面设计　即已知压杆的长度、所用材料、支承条件以及承受的压力F，按照稳定条件计算压杆所需的截面尺寸。第三节　压杆的稳定计算图　12-??8解得二杆承受的压力分别为(2)计算二杆的长细比(3)根据长细比查折减系数第三节　压杆的稳定计算(4)按照稳定条件进行验算图　12-9(2)求BD杆能承受的最大压力(3)根据外力F与BD杆所承受压力之间的关系，求出该支架能承受的最大荷载Fmax。第四节　提高压杆稳定性的措施一、合理选择材料二、选择合理的截面形状图　12-10三、改善约束条件、减小压杆长度复习思考题1.如何区别压杆的稳定平衡与不稳定平衡？第四节　提高压杆稳定性的措施2.什么叫临界力？两端铰支的细长杆计算临界力的欧拉公式的应用条件是什么？3.由塑性材料制成的中、小柔度压杆，在临界力作用下是否仍处于弹性状态？4.实心截面改为空心截面能增大截面的惯性矩从而能提高压杆的稳定性，是否可以把材料无限制地加工使实体部分远离截面形心，以提高压杆的稳定性？5.只要保证压杆的稳定就能够保证其承载能力，这种说法是否正确？6.如图12-12所示压杆，截面形状都为圆形，直径d=160mm，材料为Q235钢，弹性模量E=200GPa。第四节　提高压杆稳定性的措施图　12-127.某细长压杆，两端为铰支，材料用Q235钢，弹性模量E=200GPa，试用欧拉公式分别计算下列三种情况的临界力：(1)圆形截面，第四节　提高压杆稳定性的措施直径d=25mm，l=1m。8.如图12-13所示某连杆，材料为Q235钢，弹性模量E=200GPa，横截面面积A=44cm2，惯性矩Iy=120×104mm4，Iz=797×104mm4，在xy平面内，长度系数μz=1；在xz平面内，长度系数μy=0.5。图　12-139.某千斤顶，已知丝杆长度l=375mm，内径d=40mm，材料为45号钢(a=589MPa，b=3.82MPa，λp=100，λs=60)，最大起顶重量FN=80kN，规定的安全系数nst=4。第四节　提高压杆稳定性的措施10.如图12-14所示梁柱结构，横梁AB的截面为矩形，b×h=40mm×60mm；竖柱CD的截面为圆形，直径d=20mm。图　12-1411.机构的某连杆如图12-15所示，其截面为工字形，材料为Q235钢。第四节　提高压杆稳定性的措施12.简易起重机如图12-16所示，压杆BD为20号槽钢，材料为Q235。图　12-15