材料力学压杆稳定参考答案
材料力学习题册答案第章压杆稳定

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.。
材料力学答案第十章

第十章 压杆稳定第十章答案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。
(d )解:在材料相同、截面相同的情况下, 相当长度最小的压杆的临界力最大。
(a )l l l 22=⋅=μ (b )l .l .l 31311=⋅=μ (c )l .l ..l 1917170=⋅=μ(d )l l .l =⋅=250μ,临界力最大。
10.2图示为支撑情况不同的两个细长杆, 两个杆的长度和材料相同,为使两个压杆的临界力相等 , b 2与b 1之比应为多少?.(2 : 1 )解:2121l EI F cr π=(1)22222)(l EI F cr π=(2)令(1)=(2):12414212212841284b b b b I I ===:( a)( b) ( c) ( d )( a ) ( b ) h 1=2b h 2=2b 210.3 铰接结构ABC 由截面和材料相同的细长杆组成,若由于杆件在ABC 平面内失稳而引起破坏,试确定荷载F 为最大时(两个杆同时失稳时)的θ (0<θ<π/2)角。
(θ=arctan (1/3)=18.44°) 解:θπcos F l EIF cr ==21212)( (1)θπsin F l EIF cr ==22222)( (2)(1/3))(:(2)(1)arctan cos l sin l l l tan ====θθ3130302222110.4图示压杆,型号为20a 工字钢,在xoz 平面内为两端固定,在xoy 平面内为一端固定,一端自由,材料的弹性模量E = 200GPa ,比例极限σp = 200MPa ,试求此压杆的临界力。
(F c r = 402.2kN )解:(1)柔度计算 查表知:6010012158122=-=========bE a ,E.AI i .A I i s p y y zz σλλσπλs 0p 23558mm A mm,mm,(2)xoz 平面内失稳:7894121200050..i l .y ===y λ 为中柔度杆,kN MPa,7048197===-=A F .b a cr cr y cr σλσ (2) (2)xoy 平面内失稳:169858180002..i l Z ===Z λ 为中柔度杆,kN MPa,6901194===-=A F .b a cr cr z cr σλσx10.5 结构如图,二杆的直径均为d =20mm ,材料相同,材料的弹性模量E = 210GPa , 比例极限σP = 200MPa ,屈服极限 σs = 240MPa ,强度安全系数n =2 ,规定的稳定安全系数n st =2.5 ,试校核结构是否安全。
12 压杆稳定测试选择题(10题)和答案

1、 中心受压细长直杆丧失承载能力的原因为( )。
(A ) 横截面上的应力达到材料的比例极限;(B ) 横截面上的应力达到材料的屈服极限;(C ) 横截面上的应力达到材料的强度极限;(D ) 压杆丧失直线平衡状态的稳定性2、一细长压杆当轴向压力F =F cr 时发生失稳而处于微弯平衡状态。
此时若解除压力F ,则压杆的微弯变形( )。
A 、完全消失;B 、有所缓和;C 、保持不变;D 、继续增大。
3、压杆失稳将在( )的纵向平面内发生。
A 、长度系数μ最大;B 、截面惯性半径i 最小;C 、柔度λ最大;D 、柔度λ最小。
4、欧拉公式的适用条件是( )。
()A λ≤()B λ≥()C λ≥()D λ5、两根细长压杆a 、b 的长度,横截面面积、约束状态及材料均相同,若其横截面形状分别为正方形和圆形,则两压杆的临界压力F acr 和F bcr 的关系为( )。
A 、F acr <F bcr ;B 、F acr =F bcr ;C 、F acr >F bcr ;D 、不可确定。
6、在稳定性计算中,有可能发生两种情况:一是用细长杆的公式计算中长杆的临界压力;一是用中长杆的公式计算细长杆的临界压力。
其后果是( )。
A 、前者的结果偏于安全,后者偏于不安全;B 、二者的结果都偏于安全;C 、前者的结果偏于不安全,后者偏于安全;D 、二者的结果都偏于不安全。
7、由低碳钢制成的细长压杆,经过冷作硬化后,其( )。
A 、稳定性提高,强度不变;B 、稳定性不变,强度提高;C 、稳定性和强度都提高;D 、稳定性和强度都不变。
8、一正方形截面细长压杆,因实际需要在n-n 横截面处钻一横向小孔如图所示。
(1)在计算压杆的临界力时,所用的惯性矩为( );4()12b A 44()1264b d B π- 43()1212b bd C - 43()1212b b d D - (2)在对杆进行强度计算时,横截面面积应取( )。
材料力学答案- 压杆稳定

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 。
2020年材料力学习题册答案-第9章 压杆稳定
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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。
12 压杆稳定测试选择题(10题)和答案
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1、 中心受压细长直杆丧失承载能力的原因为( )。
(A ) 横截面上的应力达到材料的比例极限;(B ) 横截面上的应力达到材料的屈服极限;(C ) 横截面上的应力达到材料的强度极限;(D ) 压杆丧失直线平衡状态的稳定性2、一细长压杆当轴向压力F =F cr 时发生失稳而处于微弯平衡状态。
此时若解除压力F ,则压杆的微弯变形( )。
A 、完全消失;B 、有所缓和;C 、保持不变;D 、继续增大。
3、压杆失稳将在( )的纵向平面内发生。
A 、长度系数μ最大;B 、截面惯性半径i 最小;C 、柔度λ最大;D 、柔度λ最小。
4、欧拉公式的适用条件是( )。
()A λ≤()B λ≥()C λ≥()D λ5、两根细长压杆a 、b 的长度,横截面面积、约束状态及材料均相同,若其横截面形状分别为正方形和圆形,则两压杆的临界压力F acr 和F bcr 的关系为( )。
A 、F acr <F bcr ;B 、F acr =F bcr ;C 、F acr >F bcr ;D 、不可确定。
6、在稳定性计算中,有可能发生两种情况:一是用细长杆的公式计算中长杆的临界压力;一是用中长杆的公式计算细长杆的临界压力。
其后果是( )。
A 、前者的结果偏于安全,后者偏于不安全;B 、二者的结果都偏于安全;C 、前者的结果偏于不安全,后者偏于安全;D 、二者的结果都偏于不安全。
7、由低碳钢制成的细长压杆,经过冷作硬化后,其( )。
A 、稳定性提高,强度不变;B 、稳定性不变,强度提高;C 、稳定性和强度都提高;D 、稳定性和强度都不变。
8、一正方形截面细长压杆,因实际需要在n-n 横截面处钻一横向小孔如图所示。
(1)在计算压杆的临界力时,所用的惯性矩为( );4()12b A 44()1264b d B π- 43()1212b bd C - 43()1212b b d D - (2)在对杆进行强度计算时,横截面面积应取( )。
压杆稳定习题及答案
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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。
压杆稳定答案.doc
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压杆稳定答案_、概念题I.B; 2. A; 3. D; 4. D; 5. C; 6. B; 7. D; 8. A; 9. A; 10. CII.(a) F cri =TT2EI /I2,(b)F cr2 =TT2EI/Q/2)2 >F crX,大8 倍.12.(1)考虑,杆横贯截面面积减少,正应力增加.(2)不考虑,截面局部削弱不会影响整杆的稳定.二、计算题1 .根两端较支的大柔度杆如图,/= 1000mm, E=200GPa,求这两根压杆的临界力。
⑹巧” =丁*200*109 *场67 *10_12/(l2)=3287N(c) P cr = ^2*200*=9141N2.h:b = lA3.BC: F Crl = TV2El /(I2).AB : F Cr2 = /(0.7(0.5Z)2) > F Crl.取小值.F。
=^2EZ/(Z2)4.・皿=2.53/275.由五根d=50mm的圆钢杆制成的正方形结构如图,杆件连接处均为光滑较链,正方形边长a = lm,材料为Q235钢,E=210GPa, o> = 200MPa,试求结构的临界载荷。
1)节点c,^X=0,N CB=N CD=N AB=N AD=-P/42节点B,工Y",N BD=P2)稳定性要求决定结构的临界载荷对四根压杆,2 = 80< 100,P Cr = @_b心虽 /4 = N CD = H/V2结构的临界载荷[P]=595kN6.梁柱结构如图所示,梁采用16号工字钢,柱用两根63X63X10的角钢制成,材料为Q235 钢,强度安全系数“=1.4,加=2,试校核结构的安全性。
己知E=200GPa, bp = 200MPa, a s = 240MPa oyc ~"CD,1)变形条件5ql" /(384E/Z) - M3 /(48E/Z) - Na/(EA)N = 99.3kN一丄™“ □宀bma\ = Mmax7肥-19300/(141 * 10 6) - 136.9AfP«2)校核梁的强度max max Z" = bs/bmax=1.75>"2 = 106 >100P Cr = 406kNn = 406/99.3 = 4.08 > n St3)柱的稳定性结构安全.7.较接支架如图,AB与BC杆的材料AB与BC垂直,截面几何形状相同,且同为大柔度杆。
[材料力学]材料力学试题库精选题解精选题13_压杆稳定.doc
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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 」。
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。
材料力学作业(压杆稳定)答案

两端为固定端,l 2m, l0 1.8m, b 25mm, h 76mm 。试求压杆的临界力。
2EI
钢制成,均布荷载集度 q=48kN/m。梁和支柱的材料均为 Q235 钢,
=170MPa,E=210GPa,
Pcr Pcr(Pcrl)(22lE()22IlE)2I
稳定安全系数 nst=2.5。试检查梁和支柱是否安全。
q
A
B
2m
C 2m
2m 10
解:(1)xy 平面内失稳,z 为中性轴:=1
D
解:这是一次超静定和压杆稳定综合题, (1) 由一次超静定得:F=5ql/8=120KN
(2)xz 平面内失稳,y 为中性轴:=0.5
(2) 校核梁的强度,Mc=-24KN.m:
材料力学作业(压杆稳定)
Pcr
2EI (l)2
班级:
学号:
姓名:
1.图示各杆均为细长压杆,各杆的材料、截面形状和截面面积均相同,试问杆能承 受的压力(d)图中压杆最大,(b)图中压杆最小
3. 图示的结构中,圆杆 CD 由 Q235 钢制成,C、D 两处均为球铰。已知 d=20mm,E=210GPa,
满足梁的强度安全
(3) 校核支柱的稳定,为小柔度杆按强度计算
不满足支柱的强度,不安全.
p 200 MPa
可荷载。 y
d ,稳定安全因数 nst
3
。试根据
CD
压杆的稳定性确定该ຫໍສະໝຸດ 构的许PAyz
ld
P
A
z
l
BP
x
BP
x
答案:[F]=1.88KN
2.图示压杆,E=210GPa,在主视图(a)平面内,两端为铰支,在俯视图(b)平面内, 4.如图所示结构中的梁 AB 及立柱 CD 分别为 16 号工字钢和连成一体的两根 63×63×5 角
材料力学习题册答案-第9章压杆稳定

材料力学习题册答案-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.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。
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≤ PEπσ B 、λ≤sEπσC 、λ≥ P Eπσ 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. 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。
材料力学题库6

第8章 压杆稳定一、选择题1、长方形截面细长压杆,b /h =1/2;如果将b 改为h 后仍为细长杆,临界力F cr 是原来的多少倍?有四种答案,正确答案是(C )。
crhhh(A )2倍; (B )4倍;(C )8倍;(D )16倍。
解答:因为 ,2、压杆下端固定,上端与水平弹簧相连,如图,则压杆长度系数μ的范围有四种答案,正确答案是(D )。
(A )0.5μ<;(B )0.50.7μ<<;(C )0.72μ<<;(D )0.52μ<<。
3、图示中心受压杆(a )、(b )、(c )、(d )。
其材料、长度及抗弯刚度相同。
两两对比。
临界力相互关系有四种答案,正确答案是(C )。
()2cr 2E F I ul π=3112I bh =(a) (b) (c)(d)(A)(F cr)a > (F cr)b,(F cr)c < (F cr)d;(B)(F cr)a < (F cr)b,(F cr)c > (F cr)d;(C)(F cr)a > (F cr)b,(F cr)c > (F cr)d;(D)(F cr)a < (F cr)b,(F cr)c < (F cr)d。
4、图示(a)、(b)两细长压杆材料及尺寸均相同,压力F由零以同样速度缓慢增加,则失稳先后有四种答案,正确答案是(B)。
(A)(a)杆先失稳;(B)(b)杆先失稳;(C)(a)、(b)杆同时失稳;(D)无法比较。
5、细长压杆,若其长度系数μ增加一倍,则压杆临界力F cr的变化有四种答案,正确答案是(C)。
(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。
解答:6、两端球铰的正方形截面压杆,当失稳时,截面将绕哪个轴转动,有四种答案,正确答案是(D)。
()2cr2EFIulπ=(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。
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。
《材料力学》第9章 压杆稳定 习题解

第九章压杆稳定习题解之迟辟智美创作[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 所示坐标系及挠曲线形状a情况下.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a)的微分方程分歧.临界力只与压杆的抗弯刚度、长度与两真个支领情况有关,与坐标系的选取、挠曲线的位置等因素无关.因此,[习题9-2]图示各杆资料和截面均相同,试问杆能接受的压力哪根最年夜,哪根最小(图f所示杆在中间支承处不能转动)?解:由这公式可知,对资料和截面相同的压杆,它们能接受的压力与原压相的相系数.(a(b(c(d(e(f故图e 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2.螺旋千斤顶(图c)的底座对丝杆(起顶杆)的稳定性有无影响?校核丝杆稳定性时,把它看作下端固定(固定于解:临界力与压杆两真个支领情况有关.因为(a)的下支座分歧于(b)的下支座,所以它们的临界力计算公式分歧.(b)可是,(a)为一端弹簧支座,一端自由的情况,它的长度因素因此,不能用.为了考察(a)情况下的临界力,我们无妨设下支座(B解得:用试算法得:2.这与弹性支座的转动刚度C有关,C.螺旋千斤顶的底座与空中不是刚性连接,即不是固定的.它们之间是靠摩擦力来维持相对的静止.当轴向压力不是很年夜,或空中较滑时,底座与空中之间有相对滑动,此时,不能看作固定端;当轴向压力很年夜,或空中很粗拙时,底座与空中之间无相对滑动,此时,可以看作是固定端.因此,校核丝杆稳定性时,把它看作上端自由,下端为具有一定转动刚度的弹性支座较合适.出来的临界力比“把它看作下端固定(固定于底座上)、.譬如,设因此,校核丝杆稳定性时,把它看作下端固平安,而是偏于危险.[习题9-4].[解]:设压杆向右弯曲.压杆处于临界状态时,两真个竖向end 的意思.若取下截离体为研究对象,.上述微分方程的通解为:.(a)把A 、B 的值代入(a )得:鸿沟条件:③L x =;0=v :)cos 1(0kL P M cr e -=, 0cos 1=-kL ④0=x 0'=v :kL k P M cr e sin 0⋅=0sin =kL以上两式均要求:πn kL 2=,,......)3,1,0(=n其最小解是:π2=kL ,或L k π2=.故有:EI P L k cr ==222)5.0(π,因此:22)5.0(L EIP cr π=.[习题9-5]长m 5的10号工字钢,在温度为C 00时装置在两个固定支座之间,这时杆不受力.已知钢的线膨胀系数107)(10125--⨯=C l α,GPa E 210=.试问当温度升高至几多度时,杆将丧失稳定性?解:[习题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.试根据杆真个约束条件,分析在总压力F 作用下,立柱可能发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cr P 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cr P 最小:243128l Ed P cr π=.[习题9-7]图示结构ABCD 由三根直径均为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,π10=d l .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[习题9-8]图示铰接杆系ABC 由两根具有相同截面和同样资料的细长杆所组成.若由于杆件在平面ABC 内失稳而引起毁坏,试确定荷载F 为最年夜时的θ角(假设20πθ<<).解:要使设计合理,必使AB 杆与BC 杆同时失稳,即:[习题9-9]下端固定、上端铰支、长m l 4=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.已知杆的资料为Q235钢,强度许用应力MPa 170][=σ,试求压杆的许可荷载.解:查型钢表得:[习题9-10]如果杆分别由下列资料制成:(1)比例极限MPa P 220=σ,弹性模量GPa E 190=的钢;(2)MPa P 490=σ,GPa E 215=,含镍3.5%的镍钢;(3)MPa P 20=σ,GPa E 11=的松木.试求可用欧拉公式计算临界力的压杆的最小柔度. 解:(1)(2)(3)[习题9-11]两端铰支、强度品级为TC13的木柱,截面为150mm ×150mm 的正方形,长度m l 5.3=,强度许用应力MPa 10][=σ.试求木柱的许可荷载.解:由公式(9-12a ):[习题9-12]图示结构由钢曲杆AB 和强度品级为TC13的木杆BC 组成.已知结构所有的连接均为铰连接,在B 点处接受竖直荷载kN F 3.1=,木材的强度许用应力MPa 10][=σ.试校核BC杆的稳定性.解:把BC 杆切断,代之以轴力N ,则由公式(9—12b )得:因为st ][σσ<,所以压杆BC 稳定.[习题9-13]一支柱由4根mm mm mm 68080⨯⨯的角钢组成(如图),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.支柱的两端为铰支,柱长m l 6=,压力为kN 450.若资料为Q235钢,强度许用应力MPa 170][=σ,试求支柱横截面边长a 的尺寸.解:A(查表:,) ,查表得:m 4=mm[习题9-14]某桁架的受压弦杆长4m,由缀板焊成一体,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,截面形式如图所示,资料为Q235钢,MPa 170][=σ.若按两端铰支考虑,试求杆所能接受的许可压力.解:由型钢表查得角钢: 得查表:故[习题9-15]图示结构中,BC 为圆截面杆,其直径mm d 80=;AC 边长mm a 70=的正方形截面杆.已知该结构的约束情况为A 端固定,B 、C 为球形铰.两杆的资料均为Q235钢,弹性模量GPa E 210=,可各自自力发生弯曲互不影响.若结构的稳定平安系数5.2=st n ,试求所能接受的许可压力.解:BC 段为两端铰支,1=μAB 杆为一端固定,一端铰支,7.0=μ故kN F 376][=[习题9-16]图示一简单托架,其撑杆AB为圆截面木杆,强度品级为TC15.若架上受集度为的均布荷载作用,AB 两端为柱形铰,资料的强度许用应力,试求撑杆所需的直径d .解:取m m -以上部份为分离体,由,有设,m 则求出的与所设基秘闻符,故撑杆直径选用m.[习题9-17]图示结构中杆AC 与CD 均由Q235钢制成,C ,D 两处均为球铰.已知mm ,mm ,mm ;,,;强度平安因数,稳定平安因数.试确定该结构的许可荷载.解:(1)杆CD 受压力3FF CD = 梁BC 中最年夜弯矩32F M B =(2)梁BC 中(3)杆CD(Q235钢的)100=P λ =(由梁力矩平衡得)故,由(2)、(3)可知,kN F 5.15][=[习题9-18] 图示结构中,钢梁AB 及立柱CD 分别由16号工字钢和连成一体的两根mm mm mm 56363⨯⨯角钢组成,杆CD 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.均布荷载集度m kN q /48=.梁及柱的资料均为Q235钢,MPa 170][=σ,GPa E 210=.试验算梁和立柱是否平安.解:(1)求过剩约束力CD F把CD 杆去失落,代之以约束反力CD F .由变形协调条件可知,查型钢表得:16(2)梁的强度校核(↑)AC令CBx 0 1 2 3 4 M 0.000 14.119 12.817 -22.367 12.817 14.119 0.000所以符合正应力强度条件,即平安.(3)立桩的稳定性校核所以压杆会失稳.不服安.。
材料力学压杆稳定参考答案

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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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。
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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:
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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
=。
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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。
已知杆的材料为Q235钢,强度许用应力,试求压杆的许可荷载。
解:
m
返回
9-6(9-10)如果杆分别由下列材料制成:
(1)比例极限,弹性模量的钢;(2),,含镍3.5%的镍钢;
(3),的松木。
试求可用欧拉公式计算临界力的压杆的最小柔度。
解:(1)
(2)
(3)
返回
9-7(9-11)两端铰支、强度等级为TC13的木柱,截面为150mm×150mm的正方形,长度m,强度许用应力。
试求木柱的许可荷载。
解:
由公式(9-12a),
返回
9-8(9-13)一支柱由4根80mm×80mm×6mm的角钢组成(如图),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。
支柱的两端为铰支,柱长
l=6m,压力为450。
若材料为Q235钢,强度许用应力,试求支柱横截面边长a的尺寸。
解:
(查表:,)
,查表得:
m4
=mm
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9-9(9-14) 某桁架的受压弦杆长4m,由缀板焊成一体,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,截面形式如图所示,材料为Q235钢,。
若按两端铰支考虑,试求杆所能承受的许可压力。
解:由型钢表查得角钢:
得
查表:
故
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9-10(9-16)图示一简单托架,其撑杆AB为圆截面木杆,强度等级为TC15。
若架上受集度为的均布荷载作用,AB两端为柱形铰,材料的强度许用应力,试求撑杆所需的直径d。
解:取I-I以上部分为分离体,由,有
设
,m
则
求出的与所设基本相符,故撑杆直径选用m。
返回
9-11(9-17) 图示结构中杆AC与CD均由Q235钢制成,C,D两处均为球铰。
已知mm,mm,mm;,,
;强度安全因数,稳定安全因数。
试确定该结构的许可荷载。
解:(1)杆CD受压力
梁BC中最大弯矩
(2)梁BC中
(3)杆CD
=
(由梁力矩平衡得)。