第九章压杆的稳定习题
压杆稳定习题
第九章压杆稳固姓名班级学号一、填空和选择1.理想平均直杆与轴向力 F=F cr 时处于直线均衡状态, 当其遇到一细小横向扰乱力后发生微 小曲折变形,若此时排除扰乱力,则压杆( ) A 曲折变形消逝,恢复直线形状; B 曲折变形减小,不可以恢复直线形状;C 微弯变形状态不变;D 曲折变形持续增大 2. 压杆的柔度集中地反应了压杆的( )对临界应力的影响A 长度、拘束条件、截面形状和尺寸;B 资料、长度和拘束条件;C 资料、拘束条件、截面形状和尺寸;D 资料、长度、截面形状和尺寸3.两头铰支圆截面修长压杆,在某一截面上开一个小孔,对于小孔对杆承载能力的影响, 以下阐述正确的选项是( )A 对强度和稳固承载能力都有较大消弱;B 对强度有较大消弱,对稳固承载能力消弱极微C 对强度无消弱,对稳固承载能力有较大消弱;D 对强度和稳固承载能力都不会消弱 4.修长杆在图示拘束状况下,其长度要素μ的大小在( )范围内。
(A) μ>2;(B) 2>μ >;(C) >μ >;(D) μ <。
题4图题5图5. 上端自由、下端固定的压杆,横截面为 80*80*5 号等边角钢,失稳时截面会绕轴弯曲。
(A) z 或 y 轴;(B)zc 或 yc 轴;(C) y0 轴; (D) z0 轴。
6. 图示为支撑状况不一样的圆截面修长杆,各杆的直径和资料同样, 的柔度最大, 数值为 ; 的柔度最小, 数值为 ; 的临界力最大,数值为 ; 的临界力最小,数值为 ;7. 两根修长压杆的长度、横截面面积、拘束状态以及资料均同样,若横截面形状分为正方 形和圆形, 则截面形状为 的柔度大, 截面形状为 的临界力大。
8. 以下对于压杆临界应力cr 的结论中,( )是正确的。
A 修长杆的cr 与杆的资料没关;B 中长杆的crC 中长杆的cr 与杆的资料没关; D 短粗杆的cr与杆的柔度没关与杆的柔度没关二、图示两头铰支压杆,用两根8 号槽钢( Q235 钢)按图示方式组合而成,试确立两根槽钢间距为多少时组合杆的临界力最大,并计算此临界力。
压杆稳定习题
第9章压杆稳定习题(1) 如图9.12(a)和图9.12(b)所示的两细长杆均与基础刚性连接,但第一根杆(如图9.12(a)所示)的基础放在弹性地基上,第二根杆(如图9.12(b)所示)的基础放在刚性地基上。
试问两杆的临界力是否均为2mincr2(2)EIFlπ=?为什么?并由此判断压杆长度因数μ是否可能大于2。
图9.12 习题(1)图(2) 如图9.13所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(如图9.13(f)所示的杆在中间支杆承处不能转动)?图9.13 习题(2)图(3) 压杆的A端固定,B端自由(如图9.14(a)所示)。
为提高其稳定性,在中点增加铰支座C(如图9.14(b)所示)。
试求加强后压杆的欧拉公式。
图9.14 习题(3)图(4) 如图9.15所示正方形桁架,5根相同直径的圆截面杆,已知杆直径d=50mm,杆长a=1m,材料为Q235钢,弹性模量E=200GPa。
试求桁架的临界力。
若将荷载F方向反向,桁架的临界力又为何值?图9.15 习题(4)图λ=100,(5) 如图9.16所示两端固定的空心圆柱形压杆,材料为Q235钢,E=200GPa,p外径与内径之比 1.2D d=。
试确定能用欧拉公式时,压杆长度与外径的最小比值,并计算这时压杆的临界力。
图9.16 习题(5)图(6) 如图9.17所示的结构ABCD,由3根直径均为d的圆截面钢杆组成,在B点铰支,而在A 点和C 点固定,D 为铰接点,10ld=π。
若此结构由于杆件在平面ABCD 内弹性失稳而丧失承受能力,试确定作用于节点D 处的荷载F 的临界力。
图9.17 习题(6)图(7) 如图9.18所示的铰接杆系ABC由两根具有相同材料的细长杆所组成。
若由于杆件在平面ABC 内失稳而引起毁坏,试确定荷载F 为最大时的θ角(假定02θπ<<)。
图9.18 习题(7)图(8) 下端固定、上端铰支、长l =4m 的压杆,由两根10号槽钢焊接而成,如图9.19所示,符合钢结构设计规范(GB50017—2003)中实腹式b 类截面中心受力压杆的要求。
第九章压杆稳定答案
i - . D 2 d 2 / 4 = 52 2 442 / 4mm = 0.017mm第九章压杆稳定1、图示铰接杆系ABC 由两根具有相同截面和同样材料的细长杆所组成。
若由于杆件在平面ABC 内失稳而引起破坏,试确定荷载 F 为最大时的二角(假设0 —岂㊁)。
解:由平衡条件二 Fy = 0, F NAB = F COSd二 F x - 0, F NBC - F sin T 使F 为最大值条件使杆AB 、BC 的内力同 时达到各自的临界荷载。
设 AC 间的距离为I , AB 、BC 杆的临界荷载分别为H 2EI 兀 2EI F NAB= 7T = 7S —5 F NBC 二 2EI 二 2EI由以上两式得2、一承受轴向压力的两端铰支的空心圆管,外径 D 二52mm ,内径 d 二 44mm ,I 二 950mm 。
材料的二 1600MPa ,二 p 二1200MPa ,E = 210GPa 。
试求此杆的临界压力和临界应力。
支承可视为两端铰支,故 J =1,BC (I cos 。
f二 41.6 解:2 9 ■: 210 10 \ 1200 106回转半径为44斜撑杆得柔度■ - l. i =1 0.95/0.017 =55.9因■ ■ !,为大柔度杆,故可用欧拉公式计算临界荷载,临界压力为F cr 和临界 应力二cr 分别为:29 : .•4 4 _.2 二2 210 109 0.0524 -0.0444F cr ' -3 64 2 N =402KN(H ) (1x0.95) ”-心 匹=666 MPaA3、蒸汽机车的连杆如图所示,截面为工字型,材料为 Q235钢,连 杆所受最大轴向压力为465kN 。
连杆在xy 平面内发生弯曲,两端可视 为铰支,在xz 平面内发生弯曲,两端可视为固定。
试确定工作安全系 数。
|3100解连杆横截面的几何特性:2 2 A =[ 14>9.6- (9.6-1.4) >8.5] cm =64.7cm4I y=407 cm *yLI z=1780 cm4i y = |厂A = ,407 64.7 = 2.51cmi z = l z A = .1780 64.7 = 5.24cmQ235钢的「f%2E 「200 109 200 10—99.3a —0's 304 —240■■■■2 57.1b 1.12 在xy 平面内弯曲时连杆的柔度在xz 平面内弯曲时连杆的柔度y =0.5 3.1/0.0251 =61.8「1所以在计算两个方向上产生弯曲时的临界荷载,都要用经验公式,并且只须计算在柔度较大 的方向上产生弯曲时的临界荷载 F c 「二 a-b y A -丨304-1.12 61.8106 64.7 10*N=1520kN工作安全系数 n = F cr / F = 1520/465 = 3.274、油缸柱塞如图所示。
2020年材料力学习题册答案-第9章 压杆稳定
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。
压杆稳定思考题1.何谓失稳?何谓稳定平衡与不稳定平衡?2.试判断b...b
压杆稳定思考题1.何谓失稳?何谓稳定平衡与不稳定平衡?2.试判断以下两种说法对否?(1)临界力是使压杆丧失稳定的最小荷载。
(2)临界力是压杆维持直线稳定平衡状态的最大荷载。
3.应用欧拉公式的条件是什么?4.柔度λ的物理意义是什么?它与哪些量有关系,各个量如何确定。
5.利用压杆的稳定条件可以解决哪些类型的问题?试说明步骤。
6.何谓稳定系数?它随哪些因素变化?为什么?7.提高压杆的稳定性可以采取哪些措施?采用优质钢材对提高压杆稳定性的效果如何?习题1.图示四根压杆的材料及截面均相同,试判断哪一根杆最容易失稳?哪一根杆最不容易失稳?题1图2.两端铰支的三根圆截面压杆,直径均为d=160mm,材料均为Q235钢,E=200GPa,a =240MPa,b=0.00682MPa,长度分别为l1、l2、l3,且l1=2l2=4l3=5m,试求压杆的临界力。
3.图示压杆,材料为Q235钢,横截面有四种形式,但其面积均为。
试计算它们的临界力,并进行比较。
已知弹性模量E=200GPa,a=240MPa,b=0.00682MPa。
题3图4.图示压杆的横截面为矩形,h=60mm,b=40mm,杆长l=2.4m,材料为Q235钢,E=200GPa。
杆端约束示意图为:在正视图(a)的平面内两端为铰支;在俯视图(b)的平面内,两端为固定。
试求此杆的临界力。
题4图5.已知柱的上端为铰支,下端为固定,外径D=200mm,内径d=100mm,柱长l=9m,材料为Q235钢,许用应力[σ]=160MPa。
试求柱的许可荷载[F]。
题5图6.已知柱的上端为铰支,下端为固定,外径D=200mm,内径d=100mm,柱长l=9m,材料为Q235钢,E=200GPa,求柱的临界应力。
7.两端铰支工字钢受到轴向压力F=400kN的作用,杆长l=3m,许用应力[σ]=160MPa,试选择工字钢的型号。
8.试求可用欧拉公式计算临界力的压杆的最小柔度,如果杆分别由下列材料制成:(1)比例极限σP=220MPa,弹性模量E=190GPa的钢;(2)σP=20MPa,E=11GPa的松木。
压杆稳定习题
压杆稳定一、判断题1.临界力Fij只与压杆的长度及两端的支撑情况有关。
()2.对于细长压杆,临界应力σij的值不应大于比例极限σp。
()3.压杆的柔度与压杆的长度,横截面的形状和尺寸以及两端的支撑情况有关。
()4.压杆的杆端约束作用愈强,那么长度系数越小,临界压力越大。
()5.压杆的临界应力应该由欧拉公式计算。
()6.欧拉公式的适用条件是。
()7.细长压杆,若长度系数μ增大一倍,则临界力Fij增加一倍。
()图 18.两端铰支细长压杆,若在其中加一铰支座如图1所示,则欧拉临界力是原来的4倍。
()9.如果细长压杆有局部削弱,削弱部分对压杆的稳定性没有影响。
()10.在材料,长度,横截面形状和尺寸保持不变的情况下,杆端约束越强,则压杆的临界力越小。
11.压杆的临界荷载是压杆保持不稳定平衡所承受的最大轴向压力。
()二、选择题1.在压杆的材料、长度、横截面形状和尺寸保持不变的情况下,杆端约束越强,则压杆的临界力()。
A. 越大B.保持不变C.越小D.以上三种可能都有2.已知细长压杆两端球形铰支,若截面面积相等时,采用下列那种截面最稳定?()A B CD三、分析题1.在压杆稳定计算中,是一个与_______,________和______有关的参数,称为压杆的。
2.欧拉公式的适用范围是什么?3.图2两根杆件的截面形状、尺寸及材料均相同,试比较哪一根杆件稳定性好?为什么?图 24.两根细长压杆,材料相同,一根截面形状为正方形,一根截面为圆形。
假设两根杆截面面积相同,支承相同,试问:①横截面惯性矩各为多少?②哪根杆容易受压失稳?为什么?5.一压杆两端约束一定,在截面面积不变情况下,为了更有效地提高其临界力应采用()措施。
6.若两根细长压杆的回转半径()相等。
当相等时,它们的柔度()相等,若两杆的柔度相等,当_______相等时,它们的临界应力相等。
7.写出压杆稳定条件的计算公式。
8.图3所示两根直径均为d的圆截面压杆,材料相同,已知,d=20mm,试判断哪根压杆容易失稳图 3四、计算题1.二圆形截面受压杆的材料相同,尺寸如图4所示,已知二杆均为大柔度杆,试比较二杆的临界力和临界应力2.圆形截面受压杆,长L=1.5m,直径d=3cm,钢材的弹性模量,比例极限σp=200Mpa,试求压杆的临界力。
第九章压杆的稳定习题
第九章压杆的稳定习题第九章 压杆的稳定习题一、填空题1、对于大柔度杆,用 计算临界压力;对于中柔度杆,用 计算临界压力2、对于大柔度杆,用来计算临界压力的欧拉公式为 ;对于中柔度杆,用来计算临界压力的经验公式为 。
3、求临界应力的公式22cr Eλπσ=。
式中的λ称为压杆的 ,根据λ数值由大 到小, 把压杆具体分为 , 和 。
二、计算题1、如图有一截面为圆形的大柔度压杆,杆长2.5m ,截面直径为40mm 。
杆的一端固定,一端铰支,材料的弹性模量E =210G pa 。
试求杆的临界压力P cr 。
2、如图所示,某液压作动筒的活塞杆,长度l =1800mm ,直径d =60mm ,承受轴向载荷F =120kN,可认为两端铰支。
活塞杆材料的弹性模量E =210Gpa ,λp =100。
若规定稳定安全系数[n st ]=3,试对活塞杆的稳定性进行校核。
图图3、图示托架中杆AB的直径d=40mm,长度l=800mm,两端可视为铰支,材料是Q235钢。
材料的弹性模量E=210Gpa。
(1)试按杆AB的稳定条件求托架的临界压力F cr。
(2)若已知实际载荷F=70kN,稳定安全系数[n st]=2,问此托架是否安全。
(注:Q235钢,a=310Mpa b=1.14Mpa λp=100 λs=60)图4、如图一截面为12×20cm2的矩形木柱为大柔度杆,杆长L=4m,在最小刚度平面内弯曲时,长度系数μ=1,木材的弹性模量E=10Gpa,试求木柱的临界压力。
图5、如图一横截面为圆的大柔度杆,横截面直径d=16cm,杆长L=5m,材料的弹性模量E=210Gpa。
杆的两端铰支,长度系数μ=1。
试求杆的临界压力P cr。
图6、某型柴油机的挺杆为大柔度压杆,该挺杆长为l =257mm,圆形横截面的直径d =8mm 。
所用钢材的E =210 GPa 。
试求该挺杆的临界力。
(提示:挺杆的两端可简化为铰支座)7、某轧钢车间使用的螺旋推钢机的示意图如图所示。
压杆稳定习题及答案
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。
《材料力学》第9章压杆稳定习题解[整理]
第九章 压杆稳定 习题解[习题9-1] 在§9-2中已对两端球形铰支的等截面细长压杆,按图a 所示坐标系及挠度曲线形状,导出了临界应力公式。
试分析当分别取图b,c,d 所示坐标系及挠曲22l EIP cr π=线形状时,压杆在作用下的挠曲线微分方程是否与图a 情况下的相同,由此所得公cr F cr F 式又是否相同。
解: 挠曲线微分方程与坐标系的y 轴正向规定有关,与挠曲线的位置无关。
因为(b )图与(a )图具有相同的坐标系,所以它们的挠曲线微分方程相同,都是。
(c )、(d)的坐标系相同,它们具有相同的挠曲线微分方程:)("x M EIw -=,显然,这微分方程与(a )的微分方程不同。
)("x M EIw =临界力只与压杆的抗弯刚度、长度与两端的支承情况有关,与坐标系的选取、挠曲线的位置等因素无关。
因此,以上四种情形的临界力具有相同的公式,即:。
22l EIP cr π=[习题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:压杆能承受的临界压力为:。
由这公式可知,对于材料和截面相同的压22).(l EI P cr μπ=杆,它们能承受的压力与 原压相的相当长度的平方成反比,其中,为与约束情况有l μμ关的长度系数。
(a )ml 551=⨯=μ(b )ml 9.477.0=⨯=μ(c )ml 5.495.0=⨯=μ(d )ml 422=⨯=μ(e )ml 881=⨯=μ(f )(下段);(上段)m l 5.357.0=⨯=μm l 5.255.0=⨯=μ故图e 所示杆最小,图f 所示杆最大。
cr F cr F[习题9-3] 图a,b 所示的两细长杆均与基础刚性连接,但第一根杆(图a )的基础放在弹性地基上,第二根杆(图b )的基础放在刚性地基上。
试问两杆的临界力是否均为2min2).2(l EI P cr π=为什么并由此判断压杆长因数是否可能大于2。
材料力学习题压杆稳定
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( )。
压杆稳定练习题
压杆的稳定一、是非题(正确在括号内打(√)、错误打(×))1、 压杆的临界压力(或临界应力)与作用载荷大小有关。
( )2、 两根材料、长度、截面面积和约束条件都相同的压杆,其临界压力也一定相同。
( )3、 压杆的临界应力值与材料的弹性模量成正比。
( )4、 细长压杆,若其长度系数增加一倍,cr P 增加到原来的4倍。
( )5、 一端固定,一端自由的压杆,长1.5m ,压杆外径mm 76=D ,内径mm 64=d 。
材料的弹性模量GPa 200=E ,压杆材料的p λ值为100,则杆的临界应力MPa 135≈cr σ。
( )6、 上题压杆的临界力为kN 178=cr P 。
( )二、单项选择题:1.细长压杆,若其长度系数增加一倍,则( )。
A .cr P 增加一倍;B .cr P 增加到原来的4倍;C .cr P 为原来的二分之一倍;D .cr P 增为原来的四分之一倍 。
2.下列结论中哪些是正确的?答( )。
(1) 若压杆中的实际应力不大于该压杆的临界应力,则杆件不会失稳;(2) 受压杆件的破坏均由失稳引起;(3) 压杆临界应力的大小可以反映压杆稳定性的好坏;(4) 若压杆中的实际应力大于22λπσE cr =,则压杆必定破坏。
A .(1),(2); B .(2),(4); C .(1),(3); D .(2),(3)。
三、填空题:1.决定压杆柔度的因素是 。
2.若两根细长压杆的惯性半径AI i =相等,当 相同时,它们的柔度相等。
3.若两根细长压杆的柔度相等,当 相同时,它们的临界应力相等。
4.两端铰支的圆截面压杆,若100=P λ,则压杆的长度与横截面直径之比dL 在 时,才能应用欧拉公式。
5.大柔度压杆和中柔度压杆一般是因 而失效,小柔度压杆是因而失效。
6.(a )、(b )两根都是大柔度杆,材料、杆长和横截面形状大小都相同,杆端约束不同。
其中(a )为两端铰支,(b )为一端固定,一端自由。
工程力学(第七版)(作者:蒙晓影)习题参考答案 (9)[4页]
第9章 压杆稳定9-1解:求柔度值查表得Q235钢:a=304MPa, b=1.12MPa 3.99==p p Eσπλ 57=-=b a s s σλ (2)求各杆的临界压力P cr1杆:p l d l i l λμλ>=⨯==12541111 644d I π= KN l EI P cr 2540)(221==∴μπ 2杆: 5.6222==i l l μλ p l s λλλ<<2 MPa b a cr 2342=-=∴λσKN A P cr cr 470522==σ3杆:s l i l λμλ<==25.3133 KN A P s cr 47253==∴σ9-2解:查表得I=158cm 4,A=35.578cm 2μ=1 KN l EI P cr 5.19741015810200)(28922=⨯⨯⨯⨯==-πμπMPa A P cr cr5.5510578.35105.19743=⨯⨯==-σ9-3 解:473108200120121mm I y ⨯=⨯⨯=,463108.28120200121mm I z ⨯=⨯⨯=112115120200108.284000146=>=⨯⨯⨯==p mmi lλμλa cr MP E 4.7115101023222=⨯⨯==πλπσ9-4解:i=d/4=13mm查表得μ=2,则 λ=μl/i=76.9查表得45号钢 λp=100, λs=60 所以为中长杆查表11-2得,a=578Mpa, b=3.744 Mpaσcr = a-b λ=290.08MPa Pcr=σcr A=639.41KNn w = Pcr/P=4.19-5解:(1)受力分析以梁AC 为研究对象,由静力平衡方程可求得 N BD =106.7KN(2)BD 压杆的柔度查型钢表,20号槽钢: A=32.837cm 2 i y =2.09cm I y =14.1cm 4μ=1,l=1.5/cos30=1.732m 87.82==y i lμλ ∴ p s λλλ<<BD 杆为中长杆(3)计算临界压力KNA b a A P cr cr 5.693)(=-==λσ(4)稳定性校核0.5][5.6=>==w BDcr n N P n 满足稳定要求。
材料力学第9章 压杆稳定(土木)
2.1922年冬天下大雪,美国华盛 . 年冬天下大雪, 年冬天下大雪 顿尼克尔卜克尔剧院由于屋顶结 构中的一根压杆超载失稳,造成 构中的一根压杆超载失稳, 一根压杆超载失稳 剧院倒塌, 余人。 剧院倒塌,死98人,伤100余人。 人 余人
3.2000年10月25日 . 年 月 日 上午10时 分 上午 时30分,在南京 电视台演播中心演播厅 屋顶的浇筑混凝土施工 顶的浇筑混凝土施工 中,因脚手架失稳,造 脚手架失稳, 成演播厅屋顶模板倒塌, 成演播厅屋顶模板倒塌, 死5人,伤35人。 人 人
欧拉公式与精确解曲线 精确解曲线
F =1.152F 时,
cr
δ ≈ 0.3l
理想受压直杆 非理想受压直杆
y
适用条件: 适用条件: •理想压杆(轴线为直线,压力与 理想压杆(轴线为直线, 理想压杆 轴线重合,材料均匀) 轴线重合,材料均匀) •线弹性,小变形 线弹性, 线弹性 •两端为铰支座 两端为铰支座
hb3 Iz = = 32cm 4 12
µl
iz =
Iz 32 = = 1.155cm A 4× 6
x
h
µ z = 0.5,
0.5 × 2 λz = = = 86.6 −2 iz 1.155 ×10
A3钢的λs= 61.6, λs<λ< λp,属于中 钢的 , 长压杆稳定问题。 长压杆稳定问题。 由表9-2查得 由表 查得: 查得
挠曲线的近似微分方程 挠曲线的近似微分方程
d w M =− dx EI
2
2
d w Fw =− 2 dx EI
引入记号
2
F w′′ + w = 0 EI
F k = EI
2
w′′ + k w = 0
精选材料力学习题册包括答案第9章压杆稳定
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。
在其碰到一渺小横向搅乱力后发生渺小波折变形,若此时清除搅乱力,则压杆(A)。
A 、波折变形消失,恢复直线形状 ;B 、波折变形减少,不能够恢复直线形状;C 、微弯状态不变;D、波折变形连续增大。
2、一修长压杆当轴向力 P=P Q 时发生失稳而处于微弯平衡状态, 此时若清除压力 P ,则压杆的微弯变形( C )A 、完好消失 B、有所缓和 C 、保持不变 D 、连续增大3、压杆属于修长杆,中长杆还是短粗杆,是依照压杆的( D )来判断的。
A 、长度B、横截面尺寸C 、临界应力D、柔度A)对临界应力的影响。
;试判断哪一根最简单失稳。
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 ;7、在横截面积等其他条件均相同的条件下,压杆采用图( D)所示截面形状,其牢固性最好。
8、修长压杆的( 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≤EB 、λ≤EPsC 、λ≥ED 、λ≥EP sB 、资料,长度和拘束条件;C 、资料,拘束条件,截面尺寸和形状;D 、资料,长度,截面尺寸和形状;5、图示四根压杆的资料与横截面均相同, 4、压杆的柔度集中地反响了压杆的(A 、长度,拘束条件,截面尺寸和形状10、在资料相同的条件下,随着柔度的增大( C )A 、修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,修长杆不是;C 、修长杆和中长杆的临界应力均是减小的;D 、修长杆和中长杆的临界应力均不是减小的;11、两根资料和柔度都相同的压杆(A)A. 临界应力必然相等,临界压力不用然相等;B. 临界应力不用然相等,临界压力必然相等;C.临界应力和临界压力必然相等;D. 临界应力和临界压力不用然相等; 12、在以下有关压杆临界应力σe的结论中,( D)是正确的。
压杆稳定习题
压杆稳定习题1、对于不同柔度的塑性材料压杆,其最大临界应力将不超过材料的 。
2、图示边长为mm a 10032⨯=的正方形截面大柔度杆,承受轴向压力kN F 24π=,弹性模量GPa E 100=。
则该杆的工作安全系数为 。
A 、4=w n B 、3=w nC 、2=w n D 、1=w n3、两端铰支圆截面细长压杆,在某一截面上开有一小孔。
关于这一小孔对杆承载能力的影响,以下论述中正确的是___。
A、对强度和稳定承载能力都有较大削弱 B、对强度和稳定承载能力都不会削弱C、对强度无削弱,对稳定承载能力有较大削弱 D、对强度有较大削弱,对稳定承载能力削弱极微4. 理想均匀直杆与轴向压力P =Pcr 时处于直线平衡状态。
当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 弯曲变形消失,恢复直线形状 B 弯曲变形减小,不能恢复直线形状 C 微弯变形状态不变 D 弯曲变形继续增大5. 两根细长压杆的长度、横截面面积、约束状态及材料均相同,若a 、b 杆的横截面形状分别为正方形和圆形,则二压杆的临界压力Pa 和Pb 的关系为( ) A Pa <Pb B Pa >Pb C Pa =Pb D 不可确定6.细长杆承受轴向压力P 的作用,其临界压力与( )无关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7. 压杆的柔度集中地反映了压杆的( )对临界应力的影响A 长度、约束条件、截面形状和尺寸B 材料、长度和约束条件C 材料、约束条件、截面形状和尺寸D 材料、长度、截面尺寸和形状8. 在材料相同的条件下,随着柔度的增大( )A 细长杆的临界应力是减小的,中长杆不变B 中长杆的临界应力是减小的,细长杆不变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9. 两根材料和柔度都相同的压杆,( )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10. 在下列有关压杆临界应力σcr的结论中,( )是正确的A 细长杆的σcr值与杆的材料无关B 中长杆的σcr值与杆的柔度无关C 中长杆的σcr值与杆的材料无关D 粗短杆的σcr值与杆的柔度无关11. 在横截面面积等其他条件均相同的条件下,压杆采用图( )所示截面形状,其稳定性最好.A. AB. BC. CD. D二、计算题10.1图示为支撑情况不同的圆截面细长杆,各杆直径和材料相同,哪个杆的临界力最大。
09压杆稳定习题
压杆稳定习题。
(a)______;05 图示两桁架中各杆材料和截面均相同,设设1P和2P分别为这两个桁架稳定的最大载荷,则有四个答案:( A )21P P =; ( B ) 21P P <; ( C ) 21P P >;( D ) 不能断定1P 和2P 的关系。
正确答案是___________________。
06.两端铰支的正方形截面压杆,当失稳时,截面将绕哪个轴转动,有四种答案:(A )绕y 轴弯曲; ( B ) 绕z 1轴弯曲; ( C ) 绕z 轴弯曲; ( D ) 可绕过形心C 的任何轴弯曲;正确答案是________________。
( A ) )()(y P x M cr +∆=; ( B ) )()(y P x M cr +∆-=; ( C ) )()(∆-=y P x M cr ;2)/(l a 变化;________________。
,在受压时有四种失稳答案:。
09.若压杆在两个方向上的约束情况不同,且z y μμ>,那么该压杆的合理截面应满足的条件有四种答案: ( A ) z y I I =; ( B ) z y I I <; ( A ) z t I I =; ( A ) z t I I =;图示结构加载方式不同,其条件相同。
则支杆BD 所具有的稳定安全系数的关系有四种答案: (A ) b st a st n n )()(=;(B ) b st a st n n )()(<; (C )n n )()(>;(D ) 无法比较;正确答案是___________________。
E 。
m I x =,n I x =0,形心C 。
(D ) 22)2(l Emπ;___________________。
2900mm A =,材料的)(12.1304MPa λ-=,求两杆的临21200。
若稳定安全系Q。
crt。
材料力学压杆稳定答案
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。
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第九章 压杆的稳定习题
一、填空题
1、对于大柔度杆,用 计算临界压力;对于中柔度杆,用 计算临界压力
2. 、求临界应力的公式 。
式中的 称为压杆的 ,根据 数值由大到小,把压杆具体分为 、 和 。
3、对于大柔度杆,用来计算临界压力的欧拉公式为 ;对于中柔度杆,用来计算临界压力的经验公式为 。
4、求临界应力的公式22cr E λ
πσ=。
式中的λ称为压杆的 ,根据λ数值由大 到小, 把压杆具体分为 , 和 。
二、计算题
1、如图有一截面为圆形的大柔度压杆,杆长2.5m ,截面直径为40mm 。
杆的一端固定,一端铰支,材料的弹性模量E =206G pa 。
试求杆的临
界压力Pcr 。
(注:写出解题过程)
2、如图所示,某液压作动筒的活塞杆,长度l=1800mm ,直径d=60mm ,承受轴向载荷F=120kN,可认为两端铰支。
活塞杆材料的弹性模量E =210Gpa ,λp =100。
若规定稳定安全系数[nst]=3,试对活塞杆的稳定性进行校核。
(注:写出解题过程)
3、图示托架中杆AB 的直径d=40mm ,长度l=800mm ,两端可视为铰支,材料是Q235钢。
材料的弹性模量E =210Gpa 。
(1)、试按杆AB 的稳定条件求托架的临界压力Fcr 。
(2)、若已知实际载荷F=70kN,稳定安全系数[nst]=2,
问此托架是否安全。
(注:Q235钢,a=310Mpa b=1.14Mpa λp =100 λs =60)
4、 如图一截面为12×20cm 2的矩形木柱为大柔度杆,杆长L=4m,在最小刚度平面
内弯曲时,长度系数μ=1,木材的弹性模量E =10Gpa ,试求木柱的临界压力。
5、如图一横截面为圆的大柔度杆,横截面直径d=16cm ,杆长L=5m ,材料的弹性模量E =210Gpa 。
杆的两端铰支,长度系数μ=1。
试求杆的临界压力Pcr 。
6、如图一截面为 2
1220cm 的矩形木柱为大柔度杆,杆长=4m l ,在最小刚度平面内弯曲时,长度系数μ=1,木材的弹性模量E=10Gpa,试求木柱的临界压力。
7、某型柴油机的挺杆为大柔度压杆,该挺杆长为l=257mm,圆形横截面的直径d=8mm 。
所用钢材的E=210 GPa 。
试求该挺杆的临界力。
(提示:挺杆的两端可简化为铰支座)。