材料力學(xué)-第9章習(xí)題課ppt課件

1、第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題習(xí)題課習(xí)題課n9-1 關(guān)于鋼制細(xì)長(zhǎng)壓桿承受軸向壓力達(dá)到臨界載荷關(guān)于鋼制細(xì)長(zhǎng)壓桿承受軸向壓力達(dá)到臨界載荷之后，還能不能繼續(xù)承載有如下四種答案，試判斷之后，還能不能繼續(xù)承載有如下四種答案，試判斷哪一種是正確的。哪一種是正確的。n(A)不能，因?yàn)檩d荷達(dá)到臨界值時(shí)屈曲位移將無(wú)限不能，因?yàn)檩d荷達(dá)到臨界值時(shí)屈曲位移將無(wú)限制地增加；制地增加；n(B)能。因?yàn)閴簵U一直到折斷時(shí)為止都有承載能力；能。因?yàn)閴簵U一直到折斷時(shí)為止都有承載能力；n(C)能。只要橫截面上的最大正應(yīng)力不超過(guò)比例極能。只要橫截面上的最大正應(yīng)力不超過(guò)比例極限；限；n(D)不能。因?yàn)槌^(guò)臨界載荷后，變形不再是彈性不能。因?yàn)槌?/p>

2、過(guò)臨界載荷后，變形不再是彈性的。的。第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課n92 圖示圖示a、b、c、d 四桁架的幾何尺寸、圓四桁架的幾何尺寸、圓桿的橫截面直徑、資料、加力點(diǎn)及加力方向均桿的橫截面直徑、資料、加力點(diǎn)及加力方向均相同。關(guān)于四桁架所能承受的最大外力相同。關(guān)于四桁架所能承受的最大外力FPmax 有如下四種結(jié)論，試判斷哪一種是正確的。有如下四種結(jié)論，試判斷哪一種是正確的。第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課n9-3 同一根細(xì)長(zhǎng)壓桿在長(zhǎng)度、資料、約束條件和橫截面面積都不改變的情形下，壓桿橫截面的形狀有圖中4 種選擇，請(qǐng)分析選擇哪一種截

3、面壓桿的臨界力最大。n9-4 同樣材料、同樣截面尺寸和長(zhǎng)度的兩根管狀細(xì)同樣材料、同樣截面尺寸和長(zhǎng)度的兩根管狀細(xì)長(zhǎng)壓桿兩端由球鉸鏈支承，承受軸向壓縮載荷，其長(zhǎng)壓桿兩端由球鉸鏈支承，承受軸向壓縮載荷，其中，管中，管a 內(nèi)無(wú)內(nèi)壓作用，管內(nèi)無(wú)內(nèi)壓作用，管b 內(nèi)有內(nèi)壓作用。關(guān)于內(nèi)有內(nèi)壓作用。關(guān)于二者橫截面上的真實(shí)應(yīng)力二者橫截面上的真實(shí)應(yīng)力（ a ）與）與b）、臨界）、臨界應(yīng)力應(yīng)力cr(a與與cr(b之間的關(guān)系之間的關(guān)系,有如下結(jié)論試有如下結(jié)論試判斷哪一結(jié)論是正確的。判斷哪一結(jié)論是正確的。 第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課 第第9章章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課習(xí)題課n95 提高鋼制細(xì)長(zhǎng)壓桿承

4、載能力有如下方法試判斷哪一種是最正確的。n（A減小桿長(zhǎng)，減小長(zhǎng)度系數(shù)，使壓桿沿橫截面兩形心主軸方向的柔(剛)度相等；n（B增加橫截面面積，減小桿長(zhǎng)；n（C增加慣性矩，減小桿長(zhǎng)；n（D采用高強(qiáng)度鋼。22()PcrEIFl 第第9章章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課習(xí)題課n96 根據(jù)壓桿穩(wěn)定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，壓桿的許可載荷FP=cr A/n st 。當(dāng)橫截面面積A 增加一倍時(shí)，試分析壓桿的許可載荷將按下列四種規(guī)律中的哪一種變化？n（A增加1 倍；n（B增加2 倍；n（C增加12 倍；n（D壓桿的許可載荷隨著A 的增加呈非線性變化。第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課n9

5、-7 圖示托架中桿圖示托架中桿AB 的直徑的直徑d40 mm。長(zhǎng)度。長(zhǎng)度l800 mm兩端可視為球鉸鏈約束，材料為兩端可視為球鉸鏈約束，材料為Q235 鋼。試：鋼。試：n1求托架的臨界載荷。求托架的臨界載荷。n2若已知工作載荷若已知工作載荷 FP70 kN，并要求桿，并要求桿AB 的穩(wěn)定安全的穩(wěn)定安全因數(shù)因數(shù)nst=2.0，校核托架是否安全。，校核托架是否安全。n3若橫梁為若橫梁為No.18 普通熱軋工字鋼，普通熱軋工字鋼，160Mpa，則托，則托架所能承受的最大載荷有沒(méi)有變化？架所能承受的最大載荷有沒(méi)有變化？第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)

6、題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課n9-8 長(zhǎng)長(zhǎng) l150 mm，直徑，直徑d=6mm 的的40 Cr 鋼制微型圓鋼制微型圓軸，在溫度為軸，在溫度為t1=-60 C 時(shí)安裝，這時(shí)軸既不能沿軸時(shí)安裝，這時(shí)軸既不能沿軸向移動(dòng)，又不承受軸向載荷，溫度升高時(shí)，軸和架身向移動(dòng)，又不承受軸向載荷，溫度升高時(shí)，軸和架身將同時(shí)因熱膨脹而伸長(zhǎng)。軸材料的線膨脹系數(shù)將同時(shí)因熱膨脹而伸長(zhǎng)。軸材料的線膨脹系數(shù)1=12.5106/C；架身材料的線膨脹系數(shù)；架身材料的線膨脹系數(shù)2=7.5106/C。40Cr 鋼的鋼的p=300 MPa，E=210 GPa。若規(guī)定軸的穩(wěn)定工作安全因數(shù)

7、。若規(guī)定軸的穩(wěn)定工作安全因數(shù)nst=2.0，并且，并且忽略架身因受力而引起的微小變形，試校核當(dāng)溫度升忽略架身因受力而引起的微小變形，試校核當(dāng)溫度升高到高到t260 C時(shí)，該軸是否安全。時(shí)，該軸是否安全。第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課 第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課n99 圖示結(jié)構(gòu)中，圖示結(jié)構(gòu)中，AB 為圓截面桿，直徑為圓截面桿，直徑d=80 mm，桿，桿BC 為正方形截面，邊長(zhǎng)為正方形截面，邊長(zhǎng)a=70mm，兩桿材料均為，兩桿材料均為Q235 鋼，鋼，E=200 GPa兩部分可以各自獨(dú)立發(fā)生屈曲而互不影響。兩部分可以各自獨(dú)立發(fā)

8、生屈曲而互不影響。已知已知A 端固定，端固定，B、C 端為球鉸鏈。端為球鉸鏈。L=3 m,穩(wěn)定安全因數(shù)穩(wěn)定安全因數(shù)nst=2.5。試求此結(jié)構(gòu)的許可載荷。試求此結(jié)構(gòu)的許可載荷。第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課 4001602.5PcrPstFFkNnn910 圖示正方形桁架結(jié)構(gòu)，由五根圓截面鋼桿圖示正方形桁架結(jié)構(gòu)，由五根圓截面鋼桿組成，連接處均為鉸鏈，各桿直徑均為組成，連接處均為鉸鏈，各桿直徑均為d40 mm，a1 m材料均為材料均為Q235 鋼，鋼，nst1.8。試：試：nl求結(jié)構(gòu)的許可載荷；求結(jié)構(gòu)的許可載荷；n2若若FP 力的方

9、向與力的方向與1 中相反，問(wèn)：許可載荷是中相反，問(wèn)：許可載荷是否改變，若有改變應(yīng)為多少？否改變，若有改變應(yīng)為多少？ 第第9章章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課n9-11 圖示結(jié)構(gòu)中，梁與柱的材料均為圖示結(jié)構(gòu)中，梁與柱的材料均為Q235 鋼鋼E200GPa。s240MPa。均勻分布載荷集度。均勻分布載荷集度q=24 kN/m。豎桿為兩根。豎桿為兩根63 mm63 mm5 mm 等邊角鋼等邊角鋼(連結(jié)成一整體連結(jié)成一整體)。試確定梁與柱的工作安全因數(shù)。試確定梁與柱的工作安全因數(shù)。第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 -習(xí)題課第9章 壓桿的穩(wěn)定問(wèn)