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]
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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。
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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、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 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 ＝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 9.2.1
图9.2.2
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）
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P cr。
图9.2.3
图9.2.4
图9.2.5
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。
推杆由丝杆通过螺母来带动。
已知推杆横截面的直径d =13cm ，材料为Q 235钢，E =210Gpa ，λp =93。
当推杆全部退出时，前段可能有微小的侧移，故简化为一端固定、一端自由的压杆。
这时推杆的伸出长度为最大值，l max =3m 。
取稳定安全因数[n st ] =4。
试校核压杆的稳定性。
8、无缝钢管厂的穿孔顶杆如图所示。
杆端承受压力。
杆长l =4.5m ，横截面直径d =15cm 。
材料为低合金钢，E =210Gpa ，λp =102。
两端可简化为铰支座，规定的安全因数为[n st ] =3.3。
试求顶杆的许可载荷。
第九章 压杆的稳定习题答案
一 、填空题
1、欧拉公式 经验公式
2、2cr cr 2EI P P (a b )A （）
p l mi ==- 3、柔度（或长细比） 大柔度杆 中柔度杆 小柔度杆
二、计算题
1、 解：μ=0.7
44
4
54d 0.1d I 0.0540 1.2810mm 642
p ===?? 2cr 2EI P l （）p m == 3.1421010 1.281086.5kN 0.7 2.51023532（）
创创=创 2、μ
=1
4
54
0.10.0560 6.4810mm 64215mm 4
1180012010015
44
P d d I d i l i p m l l ===??===´===>= 22cr πEI F l （）m ==23523.1421010 6.4810420kN 11800（）
创创=´ []420 3.53120
cr st st F n n F ===>= 故活塞杆的稳定性足够。
3、μ
=1
B B
C C
D P P sin l F l 0
d i 10mm 4
l 180080100i 10
a m l l ??===´===<=
cr 2cr cr cr cr a b 310 1.1480
218.8MPa 40P A
218.8274.8kN 4F P 121.2kN 6
s l p s =-=-?´=??== []274.8 1.732158.74
B cr st st 158.74P n <n 如果F=70kN,得P kN
P ===== 故此托架不安全。
4、P cr =22EI l πμ=（）232292411210121020101014.3）
（）（⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--（N ） =17747.3（N ）
5、P cr = 22EI l πμ=（）()()
429220.13.14210101610215-⨯⨯⨯⨯⨯⨯（N ） =2714（kN ）
6、解：（1）挺杆的横截面为圆形，两端简化为铰支座，μ=1；
挺杆是大柔度杆，可使用欧拉公式计算临界力。
（2）计算临界压力
()() 6.31kN )(257.0164008.010*********cr =⨯⨯⨯⨯⨯==N l EI F ππμπ 7、解：一端固定、另一端自由的压杆的长度系数μ=2。
推杆的柔度 931854
13.0324=>=⨯===p d l
i l
λμμλ， 属于大柔度杆，故用欧拉公式计算临界载荷，即
()()()2942cr 22210100.1364(N)807kN 23EI P l πππμ⨯⨯⨯⨯===⨯
推杆的工作安全系数 n st =807/150=5.38>[n st ]=4
因推杆的工作安全因数大于规定的稳定安全因数，所以可以安全工作。
8、解：
解：由于顶杆两端可简化为铰支座，所以μ=1 。
顶杆的柔度
1021204
15.05.414=>=⨯===p d l
i l
λμμλ，
属于大柔度杆，故用欧拉公式计算临界载荷，即 ()()()2942cr 22210100.1564(N)2540kN 1 4.5EI F l πππμ⨯⨯⨯⨯===⨯ 顶杆的许可载荷[]()770kN kN 3.32540cr ===st n F F。