《材料力学》第章压杆稳定习题解
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第九章压杆稳定之阳早格格创做一、采用题1、一理念匀称直杆受轴背压力P=P Q时处于直线仄稳状态.正在其受到一微弱横背搞扰力后爆收微弱蜿蜒变形,若此时排除搞扰力,则压杆<A).A、蜿蜒变形消得,回复直线形状;B、蜿蜒变形缩小,不克不迭回复直线形状;C、微直状态稳定;D、蜿蜒变形继启删大.2、一细少压杆当轴背力P=P Q时爆收得稳而处于微直仄稳状态,此时若排除压力P,则压杆的微直变形<C)A、实足消得B、有所慢战C、脆持稳定D、继启删大3、压杆属于细少杆,中少杆仍旧短细杆,是根据压杆的<D)去推断的.A、少度B、横截里尺寸C、临界应力D、柔度4、压杆的柔度集结天反映了压杆的< A )对付临界应力的效率.A、少度,拘束条件,截里尺寸战形状;B、资料,少度战拘束条件;C、资料,拘束条件,截里尺寸战形状;D、资料,少度,截里尺寸战形状;5、图示四根压杆的资料与横截里均相共,试推断哪一根最简单得稳.问案:<a )6、二端铰支的圆截里压杆,少1m,直径50mm.其柔度为 ( C >A.60;B.;C.80;D.507、正在横截里积等其余条件均相共的条件下,压杆采与图<D)所示截里形状,其宁静性最佳.8、细少压杆的<A),则其临界应力σ越大.A、弹性模量E越大或者柔度λ越小;B、弹性模量E越大或者柔度λ越大;C、弹性模量E越小或者柔度λ越大;D、弹性模量E越小或者柔度λ越小;9、欧推公式适用的条件是,压杆的柔度<C)AC10、正在资料相共的条件下,随着柔度的删大<C)A、细少杆的临界应力是减小的,中少杆不是;B、中少杆的临界应力是减小的,细少杆不是;C、细少杆战中少杆的临界应力均是减小的;D、细少杆战中少杆的临界应力均不是减小的;11、二根资料战柔度皆相共的压杆<A)A. 临界应力一定相等,临界压力纷歧定相等;B. 临界应力纷歧定相等,临界压力一定相等;C. 临界应力战临界压力一定相等;D. 临界应力战临界压力纷歧定相等;12、正在下列有闭压杆临界应力σe的论断中,<D)是精确的.A、细少杆的σe值与杆的资料无闭;B、中少杆的σe 值与杆的柔度无闭;C、中少杆的σe值与杆的资料无闭;D、细短杆的σe 值与杆的柔度无闭;13、细少杆启受轴背压力P的效率,其临界压力与<C )无闭.A、杆的材量B、杆的少度C、杆启受压力的大小D、杆的横截里形状战尺寸二、估计题1、有一少l=300 mm,截里宽b=6 mm、下h=10 mm的压杆.二端铰交,压杆资料为Q235钢,E=200 GPa,试估计压杆的临界应力战临界力.解:<1)供惯性半径i对付于矩形截里,如果得稳必正在刚刚度较小的仄里内爆收,故应供最小惯性半径<2)供柔度λλ=μl/i,μ=1,故λ=1×300/1.732=519>λp=100<3)用欧推公式估计临界应力<4)估计临界力F cr =σcr ×A =65.8×6×10=3948 N=3.95 kN2、一根二端铰支钢杆,所受最大压力KN P 8.47=.其直径mm d 45=,少度mm l 703=.钢材的E =210GPa ,p σ=280MPa ,2.432=λ.估计临界压力的公式有:(a> 欧推公式;(b> 直线公式cr σλ(MPa>.试 <1)推断此压杆的典型;<2)供此杆的临界压力;解:<1) 1=μ8621==PE σπλ5.624===d lilμμλ由于12λλλ<<,是中柔度杆. <2)cr σλMPa3、活塞杆<可瞅成是一端牢固、一端自由),用硅钢造成,其直径d=40mm ,中伸部分的最大少度l =1m ,弹性模量E=210Gpa ,1001=λ.试<1)推断此压杆的典型;<2)决定活塞杆的临界载荷. 解:瞅成是一端牢固、一端自由.此时2=μ,而,所以,.故属于大柔度杆-用大柔度杆临界应力公式估计.4、托架如图所示,正在横杆端面D 处受到P=30kN 的力效率.已知斜撑杆AB 二端柱形拘束<柱形较销钉笔直于托架仄里),为空心圆截里,中径D=50mm 、内径d=36mm ,资料为A3钢,E=210GPa 、p σ=200MPa 、s σ.若宁静仄安系数n w =2,试校杆AB 解 应用仄稳条件可有A3压杆的处事仄安系数BA压杆的处事仄安系数小于确定的宁静仄安系数,故不妨仄安处事.5、如图所示的结构中,梁AB为No.14一般热轧工字钢,CD为圆截里直杆,其直径为d=20mm,二者资料均为Q235、D.强度仄安.解:正在给定的结构中公有二个构件:梁AB,启受推伸与蜿蜒的推拢效率,属于强度问题;杆CD,启受压缩荷载,属宁静问题.现分别校核如下.(1> 大梁AB的强度校核.大梁AB正在截里C处的直矩最大,该处横截里为伤害截里,其上的直矩战轴力分别为由型钢表查得14号一般热轧工字钢的由此得到(2> 校核压杆CD的宁静性.由仄稳圆程供得压杆CD的轴背压力为果为是圆截里杆,故惯性半径为那标明,压杆CD为细少杆,故需采与式(9-7>估计其临界应力,有于是,压杆的处事仄安果数为那一截止证明,压杆的宁静性是仄安的.上述二项估计截止标明,所有结构的强度战宁静性皆是仄安的.6、一强度等第为TC13的圆紧木,少6m ,中径为300mm ,其强度许用应力为10MPa.现将圆木用去当做起沉机用的扒杆,试估计圆木所能启受的许可压力值.解:正在图示仄里内,若扒杆正在轴背压力的效率下得稳,则杆的轴线将直成半个正弦波,少度系数可与为1μ=.于是,其柔度为根据80λ=,供得木压杆的宁静果数为 进而可得圆木所能启受的许可压力为62[][]0.398(1010)(0.3)281.34F A ϕσπ==⨯⨯⨯⨯=(kN>如果扒杆的上端正在笔直于纸里的目标并不所有拘束,则杆正在笔直于纸里的仄里内得稳时,只可视为下端牢固而上端自由,即2μ=.于是有供得62[][]0.109(1010)(0.3)774F A ϕσπ==⨯⨯⨯⨯=(kN>隐然,圆木动做扒杆使用时,所能启受的许可压力应为77 kN ,而不是281.3 kN.7、 如图所示,一端牢固另一端自由的细少压杆,其杆少l = 2m ,截里形状为矩形,b = 20 mm 、h = 45 mm ,资料的弹性模量E = 200GPa .试估计该压杆的临界力.若把截里改为b = h =30 mm ,而脆持少度稳定,则该压杆的临界力又为多大?解:<一)、当b=20mm 、h=45mm 时 <1)估计压杆的柔度22000692.82012li μλ⨯===>123c λ=(所以是大柔度杆,可应用欧推公式> (2>估计截里的惯性矩由前述可知,该压杆必正在xy 仄里内得稳,故估计惯性矩 <3)估计临界力μ=2,果此临界力为<二)、当截里改为b = h = 30mm 时<1)估计压杆的柔度所以是大柔度杆,可应用欧推公式>(2>估计截里的惯性矩 代进欧推公式,可得从以上二种情况分解,其横截里里积相等,支启条件也相共,然而是,估计得到的临界力后者大于前者.可睹正在资料用量相共的条件下,采用妥当的截里形式不妨普及细少压杆的临界力.8、 图所示为二端铰支的圆形截里受压杆,用Q235钢造成,资料模量E=200Gpa ,伸服面应力σs =240MPa d=40mm ,试分别估计底下二种<1)杆少l =1.5m ;<2)杆少l =0.5m. 解:<1)估计杆少l 二端铰支果此 μ=1惯性半径(所以是大柔度杆,可应用欧推公式> <2)估计杆少lμ=1,i =10mm压杆为中细杆,其临界力为感动土木0906班王锦涛、刘元章共教! 申明:所有资料为自己支集整治,仅限部分教习使用,勿搞商业用途. 申明:所有资料为自己支集整治,仅限部分教习使用,勿搞商业用途.。
15-1 两端为球铰的压杆,当它的横截面为图示各种不同形状时,试问杆件会在哪个平面内失去稳定(即在失稳时,杆的截面绕哪一根轴转动)?解:(a),(b),(e)任意方向转动,(c),(d),(f)绕图示Z 轴转动。
15-2 图示各圆截面压杆,横截面积及材料都相同,直径d =1.6cm ,杆材A 3钢的弹性模量E =200MPa ,各杆长度及支承形式如图示,试求其中最大的与最小的临界力之值。
解:(a) 柔度: 2301500.4λ⨯== 相当长度:20.30.6l m μ=⨯=(b) 柔度: 1501250.4λ⨯== 相当长度:10.50.5l m μ=⨯=(c) 柔度: 0.770122.50.4λ⨯== 相当长度:0.70.70.49l m μ=⨯=(d) 柔度: 0.590112.50.4λ⨯== 相当长度:0.50.90.45l m μ=⨯=(e) 柔度: 145112.50.4λ⨯== 相当长度:10.450.45l m μ=⨯=由E=200Gpa 及各柔度值看出:各压杆的临界力可用欧拉公式计算。
即:()22cr EIF l πμ=各压杆的EJ 均相同,故相当长度最大的压杆(a)临界力最小,压杆(d)与(e)的临界力最大,分别为:()2948222320010 1.610640.617.6410cr EFF l N πππμ-⨯⨯⨯⨯⨯===⨯()2948222320010 1.610640.4531.3010cr EIF l Nπππμ-⨯⨯⨯⨯⨯===⨯15-3 某种钢材P σ=230MPa ,s σ=274MPa ,E =200GPa ,直线公式λσ22.1338-=cr ,试计算该材料压杆的P λ及S λ值,并绘制1500≤≤λ范围内的临界应力总图。
解:92.633827452.5p s s a λπσλ===--===15-4 6120型柴油机挺杆为45钢制成的空心圆截面杆,其外径和内径分别为,12mm 和10mm ,杆长为383mm ,两端为铰支座,材料的E =210GPa ,P σ=288MPa ,试求此挺杆的临界力cr F 。
作者:非成败作品编号:92032155GZ5702241547853215475102时间:2020.12.13第九章压杆稳定一、选择题1、一理想均匀直杆受轴向压力P=P Q时处于直线平衡状态。
在其受到一微小横向干扰力后发生微小弯曲变形,若此时解除干扰力,则压杆( A )。
A、弯曲变形消失,恢复直线形状;B、弯曲变形减少,不能恢复直线形状;C、微弯状态不变;D、弯曲变形继续增大。
2、一细长压杆当轴向力P=P Q时发生失稳而处于微弯平衡状态,此时若解除压力P,则压杆的微弯变形( C )A、完全消失B、有所缓和C、保持不变D、继续增大3、压杆属于细长杆,中长杆还是短粗杆,是根据压杆的( D )来判断的。
A、长度B、横截面尺寸C、临界应力D、柔度4、压杆的柔度集中地反映了压杆的( A )对临界应力的影响。
A、长度,约束条件,截面尺寸和形状;B、材料,长度和约束条件;C、材料,约束条件,截面尺寸和形状;D、材料,长度,截面尺寸和形状;5、图示四根压杆的材料与横截面均相同,试判断哪一根最容易失稳。
答案:( a )6、两端铰支的圆截面压杆,长1m,直径50mm。
其柔度为 ( C )A.60;B.66.7;C.80;D.507、在横截面积等其它条件均相同的条件下,压杆采用图( D )所示截面形状,其稳定性最好。
8、细长压杆的( A ),则其临界应力σ越大。
A 、弹性模量E 越大或柔度λ越小;B 、弹性模量E 越大或柔度λ越大;C 、弹性模量E 越小或柔度λ越大;D 、弹性模量E 越小或柔度λ越小; 9、欧拉公式适用的条件是,压杆的柔度( C )A 、λ≤、λ≤C 、λ≥π D、λ≥10、在材料相同的条件下,随着柔度的增大( C )A 、细长杆的临界应力是减小的,中长杆不是;B 、中长杆的临界应力是减小的,细长杆不是;C 、细长杆和中长杆的临界应力均是减小的;D 、细长杆和中长杆的临界应力均不是减小的; 11、两根材料和柔度都相同的压杆( A )A. 临界应力一定相等,临界压力不一定相等;B. 临界应力不一定相等,临界压力一定相等;C. 临界应力和临界压力一定相等;D. 临界应力和临界压力不一定相等;12、在下列有关压杆临界应力σe 的结论中,( D )是正确的。
第 九 章 压 杆 稳 定一、选择题1、一理想均匀直杆受轴向压力P=P Q 时处于直线平衡状态。
在其受到一微小横向干扰力后发生微小弯曲变形,若此时解除干扰力,则压杆〈A )。
A 、弯曲变形消失,恢复直线形状; B 、弯曲变形减少,不能恢复直线形状; C 、微弯状态不变;D 、弯曲变形继续增大。
2、一细长压杆当轴向力P=P Q 时发生失稳而处于微弯平衡状态,此时若解除压力P ,则压杆的微弯变形<C)A 、完全消失 B 、有所缓和 C 、保持不变 D 、继续增大3、压杆属于细长杆,中长杆还是短粗杆,是根据压杆的〈D )来判断的。
A 、长度B 、横截面尺寸C 、临界应力D 、柔度 4、压杆的柔度集中地反映了压杆的〈 A )对临界应力的影响。
A 、长度,约束条件,截面尺寸和形状;B 、材料,长度和约束条件;C 、材料,约束条件,截面尺寸和形状;D 、材料,长度,截面尺寸和形状; 5、图示四根压杆的材料与横截面均相同, 试判断哪一根最容易失稳。
答案:〈 a )6、两端铰支的圆截面压杆,长1m ,直径50mm .其柔度为 ( C 〉A 。
60;B 。
66。
7;C .80;D 。
507、在横截面积等其它条件均相同的条件下,压杆采用图<D )所示截面形状,其稳定性最好.8、细长压杆的<A ),则其临界应力σ越大。
A 、弹性模量E 越大或柔度λ越小;B 、弹性模量E 越大或柔度λ越大;C 、弹性模量E 越小或柔度λ越大;D 、弹性模量E 越小或柔度λ越小; 9、欧拉公式适用的条件是,压杆的柔度〈C )A 、λ≤P E πσB 、λ≤s E πσC 、λ≥PEπσ D 、λ≥sEπσ10、在材料相同的条件下,随着柔度的增大<C )A 、细长杆的临界应力是减小的,中长杆不是;B 、中长杆的临界应力是减小的,细长杆不是;C 、细长杆和中长杆的临界应力均是减小的;D 、细长杆和中长杆的临界应力均不是减小的; 11、两根材料和柔度都相同的压杆〈A )A 。
压杆稳定习题及答案【篇一:材料力学习题册答案-第9章压杆稳定】xt>一、选择题1、一理想均匀直杆受轴向压力p=pq时处于直线平衡状态。
在其受到一微小横向干扰力后发生微小弯曲变形,若此时解除干扰力,则压杆( a )。
a、弯曲变形消失,恢复直线形状;b、弯曲变形减少,不能恢复直线形状; c、微弯状态不变; d、弯曲变形继续增大。
2、一细长压杆当轴向力p=pq时发生失稳而处于微弯平衡状态,此时若解除压力p,则压杆的微弯变形( c )a、完全消失b、有所缓和c、保持不变d、继续增大 3、压杆属于细长杆,中长杆还是短粗杆,是根据压杆的( d)来判断的。
a、长度b、横截面尺寸c、临界应力d、柔度 4、压杆的柔度集中地反映了压杆的( a)对临界应力的影响。
a、长度,约束条件,截面尺寸和形状;b、材料,长度和约束条件;c、材料,约束条件,截面尺寸和形状;d、材料,长度,截面尺寸和形状; 5、图示四根压杆的材料与横截面均相同,试判断哪一根最容易失稳。
答案:( a )6、两端铰支的圆截面压杆,长1m,直径50mm。
其柔度为 ( c )a.60;b.66.7;c.80;d.50 7、在横截面积等其它条件均相同的条件下,压杆采用图( d )所示截面形状,其稳定性最好。
≤?≥?- 1 -10、在材料相同的条件下,随着柔度的增大( c)a、细长杆的临界应力是减小的,中长杆不是;b、中长杆的临界应力是减小的,细长杆不是; c、细长杆和中长杆的临界应力均是减小的; d、细长杆和中长杆的临界应力均不是减小的; 11、两根材料和柔度都相同的压杆( a )a. 临界应力一定相等,临界压力不一定相等;b. 临界应力不一定相等,临界压力一定相等;c. 临界应力和临界压力一定相等;d. 临界应力和临界压力不一定相等;a、杆的材质b、杆的长度c、杆承受压力的大小d、杆的横截面形状和尺寸二、计算题1、有一长l=300 mm,截面宽b=6 mm、高h=10 mm的压杆。
压杆稳定1.图示结构,4B 为刚性杆,其它杆均为直径</=10mm 的细长圆杆,弹性模量E = 200 GPa,屈服极限込=360 MPa,试求此结构的破坏载荷F 值。
心=^N4 = _F N 2 - —F N 3 = 0.507F✓y A由杆 1, 4, F N1 = 0.507F = cr s A , E =^^ = 55.8 kNN1 1 s 10.507兀 2FI F由杆 2, 3, F W =F CV =^^ = 0.673 kN, F, =^- = 1.33 kNN - cr l 2- 0.507结构破坏载荷 1.33 kN 2.图示桁架由5根圆截面杆组成。
已知各杆直径均为6? =30 mm, Z = 1 m □各杆 的弹性模量均为£ = 200 GPa, 2p = 100, 20 = 61 ,直线经验公式系数 a = 304 MPa, b = 1.12 MPa ,许用应力[<r] = 160 MPa ,并规定稳定安全因数 ["Lt =3,试求此结构的许可载荷[F]。
” 解:由平衡条件可知杆1, 2, 3, 4受压,其轴力为 .F按杆5的强度条件:亠三匕],F<A[cr] = 113kN 按杆1, 2, 3, 4的稳定条件 2 = 133 >2 由欧拉公式 F cr =78.48 kNF<37.1kN [F] = 37.1kN 3.钢杆和铜杆截面、长度均相同,都是细长杆。
将两杆的两端分别用餃链并联,如图,此时两杆都不受力。
试计算当温度升高多少度时,将会导致结构失稳?已 知杆长/ = 2 m ,横截血积A = 20 cm 2,惯性矩1: = 40 cm 4 ;钢的弹性模量杆5受拉,其轴力为F N5=FMfax 二十E s = 200 GPa ,铜的弹性模量E c =100 GPa,钢的线膨胀系“ [钢 “数冬=12.5x10" d 铜的线膨系数% =16.5x10" °C 」。
. 某型柴油机的挺杆长为l =257 mm ,圆形横截面的直径d =8 mm 。
所用钢材的E =210 GPa ,σp =240 MPa 。
挺杆所受的最大压力P = kN 。
规定n st =2~5。
试校核挺杆的稳定性。
解:(1) 求挺杆的柔度挺杆的横截面为圆形,两端可简化为铰支座,μ=1,i =d /4 计算柔度91614410.257128.50.0082101092.924010P ll id Eμμλλππσλλ⨯⨯====⨯===⨯∴挺杆是细长压杆,使用欧拉公式计算临界压力 (2) 校核挺杆的稳定性()()4410422910220.008 2.0110 646421010 2.0110 6.3110.257cr d I m EI P KNl ππππμ--⨯===⨯⨯⨯⨯⨯===⨯工作安全系数max 6.313.591.76cr P n P === 所以挺杆满足稳定性要求。
. 图示蒸汽机活塞杆AB 所受压力为P =120 kN ,l =1.8 m ,截面为圆形d =75 mm 。
材料为Q275钢,E =210 GPa ,s =240 MP 。
规定n st =8。
试校核活塞杆的稳定性。
解:(1) 求柔度极限值9162101092.924010PEλπσ⨯===⨯ 压杆的柔度11 1.8960.075/4liμλλ⨯====压杆是大柔度杆 (2) 压杆的临界压力()()44642296220.075 1.55310 646421010 1.55310993 1 1.8cr d I m EI P kNl ππππμ--⨯===⨯⨯⨯⨯⨯===⨯BAPPlp(3) 压杆的稳定性9938.275120cr st P n n P ===压杆稳定。
10.6. 三根圆截面压杆,直径均为d =160 mm 材料为Q235钢,E =200 GPa ,p =200 MPa ,s =240 MPa 。
三杆均为两端铰支,长度分别为l 1、l 2和l 3,且l 1=2l 2=4l 3=5m 。
压 杆 稳 定基 本 概 念 题一、选择题1. 如果细长压杆有局部削弱,削弱部分对压杆的影响有四种答案,正确的是( )。
A .对稳定性和强度都有影响 B .对稳定性和强度都没有影响C .对稳定性有影响,对强度没有影响D .对稳定性没有影响,对强度有影响 2. 图示长方形截面压杆,h /b = 1/2;如果将b 改为h 后仍为细长杆,临界力cr P 是原来的( )倍。
A .2倍B .4倍C .8倍D .16倍 3. 细长压杆,若长度系数μ增加一倍,则临界压力cr P 的变化是( )。
题2图A .增加一倍B .为原来的四倍C .为原来的四分之一D .为原来的二分之一4. 图示四根压杆的材料、截面均相同,它们在纸面内失稳的先后次序是( )。
题4图A .(a )、(b )、(c )、(d )B .(d )、(a )、(b )、(c )C .(c )、(d )、(a )、(b )D .(b )、(c )、(d )、(a )5. 正方形截面杆,横截面边长a 和杆长l 成比例增加,它的长细比( )。
A .成比例增加B .保持不变C .按2⎪⎭⎫ ⎝⎛a l 变化D .按2⎪⎭⎫⎝⎛l a 变化6. 如图所示直杆,其材料相同,截面和长度相同,支承方式不同,在轴向压力下,他们的柔度是( )。
A .a λ大,c λ小B .b λ大,d λ小C .b λ大,c λ小D .a λ大,b λ小 -46-7. 若压杆在两个方向上的约束情况不同,且y μ>z μ。
那么该压杆的合理截面应满足的条件是( )。
A .z y I I =B .y I <z IC .y I >z ID .y z λλ=题6图8. 两压杆为管状薄壁容器式的细长杆,管两端封闭,且为铰支承。
(a )杆无内压,(b ) 杆有内压,其它条件相同。
则两杆临界应力的关系是( )。
A .()()b cr a cr σσ=B .()a cr σ>()b cr σC .()a cr σ<()b cr σD .无法比较9. 两根细长杆,直径、约束均相同,但材料不同,且212E E =,则两杆临界应力的关系是( )。
12-4 图示边长为a 的正方形铰接结构,各杆的E 、I 、A 均相同,且为细长杆。
试求达到临界状态时相应的力P 等于多少?若力改为相反方向,其值又应为多少?N BB CN B AB CC D解:(1)各杆的临界力222..222cr BD cr EI EI P P aaππ===外(2)求各杆的轴力与P 的关系。
由对称性可知,外围的四个杆轴力相同,AB BC CD DA N NN N ===。
研究C 、B 结点,设各杆都是受拉的二力杆,则与结点相联系的杆施与背离结点指向杆内的拉力,C 、B 结点受力如图所示。
第一种情况:C:)02450CB CB X P N cos N =→--=→=-∑ 压杆B:()02450BD BC BD BC Y N N cos N P =→--=→==∑拉杆 令2,.2=C B cr C B cr EI N P P P aaπ=-==↔外第二种情况: )C B P N =拉杆 ()-BD BC N P ==压杆22.22-==22BD BC cr BD EI EI N P P P aaππ===↔12-6 图示矩形截面松木柱,其两端约束情况为:在纸平面内失稳时,可视为两端固定;在出平面内失稳时,可视为上端自由下端固定。
试求该木柱的临界力.解:(1)计算柔度:①当压杆在在平面内xoz 内失稳,y 为中性轴。
0.57101.04xz xz yl i μλ⋅⨯===②当压杆在出平面内xoy 内失稳,z 为中性轴。
27242.490.200xy xy zli μλ⋅⨯===③λ越大,压杆越容易失稳,故此压杆将在在平面内先失稳。
m ax(.)242.49xz xy λλλ==(2)松木75242.49P λ=<,故采用欧拉公式计算P cr 222112(0.110)(0.1200.200)40.28242.49cr cr E P A Aπσλπ=⋅=⋅⨯⨯=⨯⨯=N kN12-7铰接结构ABC 由具有相同截面和材料的细长杆组成。
9-1(9-2)图示各杆材料和截面均相同,试问杆能承受的压力哪根最大,哪根最小(图f所示杆在中间支承处不能转动)?解:对于材料和截面相同的压杆,它们能承受的压力与成反比,此处,为与约束情况有关的长度系数。
(a)=1×5=5m(b)=0.7×7=4.9m(c)=0.5×9=4.5m(d)=2×2=4m(e)=1×8=8m(f)=0.7×5=3.5m故图e所示杆最小,图f所示杆最大。
返回9-2(9-5) 长5m的10号工字钢,在温度为时安装在两个固定支座之间,这时杆不受力。
已知钢的线膨胀系数。
试问当温度升高至多少度时,杆将丧失稳定?解:返回9-3(9-6) 两根直径为d的立柱,上、下端分别与强劲的顶、底块刚性连接,如图所示。
试根据杆端的约束条件,分析在总压力F作用下,立柱可能产生的几种失稳形态下的挠曲线形状,分别写出对应的总压力F之临界值的算式(按细长杆考虑),确定最小临界力的算式。
解:在总压力F作用下,立柱微弯时可能有下列三种情况:(a)每根立柱作为两端固定的压杆分别失稳:(b)两根立柱一起作为下端固定而上端自由的体系在自身平面内失稳失稳时整体在面内弯曲,则1,2两杆组成一组合截面。
(c)两根立柱一起作为下端固定而上端自由的体系在面外失稳故面外失稳时最小=。
返回9-4(9-7)图示结构ABCD由三根直径均为d的圆截面钢杆组成,在点B铰支,而在点A和点C固定,D为铰接点,。
若结构由于杆件在平面ABCD内弹性失稳而丧失承载能力,试确定作用于结点D处的荷载F的临界值。
解:杆DB为两端铰支,杆DA及DC为一端铰支一端固定,选取。
此结构为超静定结构,当杆DB失稳时结构仍能继续承载,直到杆AD及DC也失稳时整个结构才丧失承载能力,故返回9-5(9-9) 下端固定、上端铰支、长m的压杆,由两根10号槽钢焊接而成,如图所示,并符合钢结构设计规范中实腹式b类截面中心受压杆的要求。