压杆稳定习题
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。
刘鸿文《材料力学》复习笔记和课后习题(含考研真题)详解(压杆稳定)【圣才出品】

所示。
表 9-1-2
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(2)关于欧拉公式的讨论 ①相当长度 μl 的物理意义 压杆失稳时,挠曲线上两拐点间的长度就是压杆的相当长度 μl,它是各种支承条件下, 细长压杆失稳时,挠曲线中相当于半波正弦曲线的一段长度。 ②横截面对某一形心主惯性轴的惯性矩 I 杆端在各个方向的约束情况相同(如球形铰等),则 I 应取最小的形心主惯性矩;杆端 在各个方向的约束情况不同(如柱形铰),应分别计算杆在不同方向失稳时的临界压力,I 为其相应中性轴的惯性矩。 三、欧拉公式的适用范围及临界应力总图 1.相关概念
图 9-1-1
选取坐标系如图 9-1-1 所示,距原点为 x 的任意截面的挠度为 w,则弯矩 M=-Fw。
根据压杆变形后的平衡状态,得到杆的挠曲线近似微分方程
d2w dx2
M EI
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通过对该方程的求解可得到使压杆保持微小弯曲平衡的最小压力,即两端铰支细长压杆 临界力为
π 2 EI Fcr l 2
上述计算公式称为两端铰支压杆的欧拉公式。
2.欧拉公式的普遍形式
Fcr
π 2 EI
l 2
式中,μl 为相当长度;μ 为长度因数,与压杆的约束情况有关;I 为横截面对某一形心
主惯性轴的惯性矩。
(1)各种支承情况下等截面细长压杆的长度因数及临界压力的欧拉公式,如表 9-1-2
对比项目 平衡状态
应力 平衡方程 极限承载能力
强度问题 直线平衡状态不变
达到限值 变形前的形状、尺寸
实验确定
稳定问题 平衡形式发生变化
可能小于限值 变形后的形状、尺寸
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。
材料力学 第十章 压杆稳定问题

由杆,B处内力偶
MB Fcraq1 , q1
由梁,B处转角
MB Fcr a
q2
MBl 3EI
q1 B
MB MBl Fcra 3EI
3EI Fcr al
q2 C
l
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第十章 压杆稳定问题
作业
10-2b,4,5,8
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第十章 压杆稳定问题
§10-3 两端非铰支细长压杆的临界载荷
稳定平衡
b. F k l
临界(随遇)平衡
c. F k l
不稳定平衡
Fcr kl 临界载荷
F
k l
F 驱动力矩 k l 恢复力矩
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第十章 压杆稳定问题
(3)受压弹性杆受微干扰
F Fcr 稳定平衡 压杆在微弯位置不能平衡,要恢复直线
F >Fcr 不稳定平衡 压杆微弯位置不能平衡,要继续弯曲,导致失稳
(
w)
令 k2 F
EI
d 2w dx2
k
2w
k
2
l
l
FM w
x
F B
F
B F
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第十章 压杆稳定问题
d 2w dx2
k2w
k 2
F
w
通解:
A
x
B
w Asinkx Bcoskx
l
考虑位移边界条件:
x 0, w 0,
B
x 0, q dw 0
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第十章 压杆稳定问题
二、类比法确定临界载荷
l
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。
材料力学习题册答案第章压杆稳定

第 九 章 压 杆 稳 定 【2 】一.选择题1.一幻想平均直杆受轴向压力P=P Q 时处于直线均衡状况.在其受到一渺小横向干扰力后产生渺小曲折变形,若此时解除干扰力,则压杆<A ).A.曲折变形消掉,恢复直线外形; B.曲折变形削减,不能恢复直线外形; C.微弯状况不变;D.曲折变形持续增大.2.一修长压杆当轴向力P=P Q 时产生掉稳而处于微弯均衡状况,此时若解除压力P,则压杆的微弯变形<C )A.完整消掉 B.有所缓和 C.保持不变 D.持续增大3.压杆属于修长杆,中长杆照样短粗杆,是依据压杆的<D )来断定的.A.长度B.横截面尺寸C.临界应力D.柔度 4.压杆的柔度分散地反应了压杆的< A )对临界应力的影响.A .长度,束缚前提,截面尺寸和外形; B.材料,长度和束缚前提;C.材料,束缚前提,截面尺寸和外形;D.材料,长度,截面尺寸和外形; 5.图示四根压杆的材料与横截面均雷同, 试断定哪一根最轻易掉稳.答案:< a )6.两头铰支的圆截面压杆,长1m ,直径50mm .其柔度为 ( C >A.60;B.66.7; C .80; D.507.在横截面积等其它前提均雷同的前提下,压杆采用图<D )所示截面外形,其稳固性最好.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.欧拉公式实用的前提是,压杆的柔度<C )A.λ≤PEπσ B.λ≤sEπσC .λ≥λ≥10.在材料雷同的前提下,跟着柔度的增大<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; 11.两根材料和柔度都雷同的压杆<A )A. 临界应力必定相等,临界压力不必定相等;B. 临界应力不必定相等,临界压力必定相等;C. 临界应力和临界压力必定相等;D. 临界应力和临界压力不必定相等;12.鄙人列有关压杆临界应力σe 的结论中,<D )是准确的.A.修长杆的σe 值与杆的材料无关;B.中长杆的σe 值与杆的柔度无关;C.中长杆的σe 值与杆的材料无关;D.粗短杆的σe 值与杆的柔度无关; 13.修长杆推却轴向压力P 的感化,其临界压力与<C )无关.A.杆的材质B.杆的长度C.杆推却压力的大小D.杆的横截面外形和尺寸二.盘算题1. 有一长l =300 mm,截面宽b =6 mm.高h =10 mm 的压杆.两头铰接,压杆材料为Q235钢,E =200 GPa,试盘算压杆的临界应力和临界力.解:<1)求惯性半径i对于矩形截面,假如掉稳必在刚度较小的平面内产生,故应求最小惯性半径mm732.1126121123minmin ===⨯==b bhhb AI i<2)求柔度λλ=μl /i ,μ=1,故λ=1×300/1.732=519>λp =100 <3)用欧拉公式盘算临界应力()MPa8.652.1731020ππ24222cr =⨯==λσE<4)盘算临界力F cr =σcr ×A =65.8×6×10=3948 N=3.95 kN2.一根两头铰支钢杆,所受最大压力KN P 8.47=.其直径mm d 45=,长度mm l 703=.钢材的E =210GPa,pσ=280MPa,2.432=λ.盘算临界压力的公式有:(a> 欧拉公式;(b>直线公式cr σ=461-2.568λ(MPa>.试 <1)断定此压杆的类型;<2)求此杆的临界压力;解:<1) 1=μ8621==PE σπλ5.624===d lilμμλ因为12λλλ<<,是中柔度杆. <2)cr σ=461-2.568λMPaKNA P cr cr 478==σ3.活塞杆<可算作是一端固定.一端自由),用硅钢制成,其直径d=40mm ,外伸部分的最大长度l =1m ,弹性模量E=210Gpa,1001=λ.试<1)断定此压杆的类型;<2)肯定活塞杆的临界载荷. 解:算作是一端固定.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盘算.4.托架如图所示,在横杆端点D 处受到P=30kN 的力感化.已知斜撑杆AB 两头柱形束缚<柱形较销钉垂直于托架平面),为空心圆截面,外径D=50mm .内径d=36mm ,材料为A3钢,E=210GPa.pσ=200MPa.s σ=235MPa.a=304MPa.b=1.12MPa .若稳固安全系数n w =2,试校杆AB 的稳固性.1.5m0.5mC ABD第第第第30o解 运用均衡前提可有∑=0A M ,107N 5.05.11040230sin 5.123=⨯⨯⨯==P NBDkN2cm 837.32=A ,4cm 144=y I ,cm 04.2=y i ,4cm 1910=x Icm 64.7=x iA3钢的4.99=P λ,1.57=S λ压杆BA 的柔度Sx x i lλμλ<=⨯==7.220764.030cos 5.11Pyy i lλμλ<=⨯==9.820209.030cos 5.11 因x λ.yλ均小于P λ,所以应该用经验公式盘算临界载荷()[]N109.8212.130400329.0)(6⨯⨯-⨯=-==y cr cr b a A A P λσ695=kN压杆的工作安全系数55.6107695=>==st n nBA 压杆的工作安全系数小于划定的稳固安全系数,故可以安全工作.5. 如图所示的构造中,梁AB 为No.14通俗热轧工字钢,CD 为圆截面直杆,其直径为d =20mm,二者材料均为Q235钢.构造受力如图所示,A.C.D 三处均为球铰束缚.若已知pF=25kN,1l =1.25m,2l =0.55m,s σ=235MPa.强度安全因数s n =1.45,稳固安全因数st []n =1.8.试校核此构造是否安全.解:在给定的构造中共有两个构件:梁AB ,推却拉伸与曲折的组合感化,属于强度问题;杆CD ,推却紧缩荷载,属稳固问题.现分离校核如下.(1> 大梁AB 的强度校核.大梁AB 在截面C 处的弯矩最大,该处横截面为安全截面,其上的弯矩和轴力分离为3max p 1(sin 30)(25100.5) 1.25M F l ==⨯⨯⨯°315.6310(N m)15.63(kN m)=⨯⋅=⋅3N p cos302510cos30F F ==⨯⨯°°321.6510(N)21.65(kN)=⨯= 由型钢表查得14号通俗热轧工字钢的333222102cm 10210mm 21.5cm 21.510mm z W A ==⨯==⨯由此得到33max N max 392415.631021.6510102101021.51010z M F W A σ--⨯⨯=+=+⨯⨯⨯⨯6163.210(Pa)163.2(MPa)=⨯= Q235钢的许用应力为s s 235[]162(MPa)1.45n σσ===max σ略大于[]σ,但max([])100%[]0.7%5%σσσ-⨯=<,工程上仍以为是安全的.(2> 校核压杆CD 的稳固性.由均衡方程求得压杆CD 的轴向压力为 N p p 2sin 3025(kN)CD F F F ===°因为是圆截面杆,故惯性半径为 5(mm)4I di A ===又因为两头为球铰束缚 1.0μ=,所以p 31.00.55110101510liμλλ-⨯===>=⨯这表明,压杆CD 为修长杆,故需采用式(9-7>盘算其临界应力,有222932Pcrcr 2220610(2010)41104Ed F A σλ-πππ⨯⨯π⨯⨯==⨯=⨯352.810(N)52.8(kN)=⨯=于是,压杆的工作安全因数为 cr Pcr w st w N 52.8 2.11[] 1.825CD F n n F σσ====>=这一成果解释,压杆的稳固性是安全的.上述两项盘算成果表明,全部构造的强度和稳固性都是安全的.6.一强度等级为TC13的圆松木,长6m,中径为300mm,其强度许用应力为10MPa.现将圆木用来当作起重机用的扒杆,试盘算圆木所能推却的允许压力值.解:在图示平面内,若扒杆在轴向压力的感化下掉稳,则杆的轴线将弯成半个正弦波,长度系数可取为1μ=.于是,其柔度为168010.34liμλ⨯===⨯依据80λ=,求得木压杆的稳固因数为22110.39880116565ϕλ===⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭从而可得圆木所能推却的允许压力为62[][]0.398(1010)(0.3)281.34F A ϕσπ==⨯⨯⨯⨯=(kN>假如扒杆的上端在垂直于纸面的偏向并无任何束缚,则杆在垂直于纸面的平面内掉稳时,只能视为下端固定而上端自由,即2μ=.于是有2616010.34liμλ⨯===⨯求得22280028000.109160ϕλ===62[][]0.109(1010)(0.3)774F A ϕσπ==⨯⨯⨯⨯=(kN>显然,圆木作为扒杆运用时,所能推却的允许压力应为77 kN,而不是281.3 kN.7. 如图所示,一端固定另一端自由的修长压杆,其杆长l = 2m,截面外形为矩形,b = 20 mm.h = 45 mm,材料的弹性模量 E = 200GPa .试盘算该压杆的临界力.若把截面改为 b = h =30 mm,而保持长度不变,则该压杆的临界力又为多大?解:<一).当b=20mm.h=45mm 时 <1)盘算压杆的柔度22000692.82012liμλ⨯===>123cλ=(所所以大柔度杆,可运用欧拉公式>(2>盘算截面的惯性矩由前述可知,该压杆必在xy 平面内掉稳,故盘算惯性矩4433100.312204512mm hb I y ⨯=⨯==<3)盘算临界力μ = 2,是以临界力为()()kN N l EI Fcr 70.337012210310200289222==⨯⨯⨯⨯⨯==-πμπ<二).当截面改为b = h = 30mm 时 <1)盘算压杆的柔度22000461.93012liμλ⨯===>123cλ=(所所以大柔度杆,可运用欧拉公式>(2>盘算截面的惯性矩44431075.6123012mm bh I I z y ⨯====代入欧拉公式,可得()()Nl EI F cr 8330221075.610200289222=⨯⨯⨯⨯⨯==-πμπ从以上两种情形剖析,其横截面面积相等,支承前提也雷同,但是,盘算得到的临界力后者大于前者.可见在材料用量雷同的前提下,选择适当的截面情势可以进步修长压杆的临界力.8. 图所示为两头铰支的圆形截面受压杆,用Q235钢制成,材料的弹性模量E=200Gpa,屈从点应力σs =240MPa,123c λ=,直径d=40mm,试分离盘算下面二种情形下压杆的临界力:<1)杆长l =1.5m;<2)杆长l =0.5m. 解:<1)盘算杆长l =1.2m 时的临界力 两头铰支是以 μ=1惯性半径42406410444d I d i mm d Aππ=====柔度:1150015010liμλ⨯===>123c λ=(所所以大柔度杆,可运用欧拉公式>225223.1421087.64150cr aE MP πσλ⨯⨯===2233.144087.64110.081011044cr cr cr d F A N KNπσσ⨯==⨯=⨯=⨯≈<2)盘算杆长l =0.5m 时的临界力μ=1,i =10mm柔度:15005010liμλ⨯===<123c λ=压杆为中粗杆,其临界力为222400.006822400.0068250222.95cr aMP σλ=-=-⨯=2233.1440222.95280.021028044cr cr cr d F A N kNπσσ⨯==⨯=⨯=⨯≈感激土木0906班王锦涛.刘元章同窗!声名:所有材料为本人收集整顿,仅限小我进修运用,勿做贸易用处. 声名:所有材料为本人收集整顿,仅限小我进修运用,勿做贸易用处.。
习题4

(4)一.选择题1.轴心压杆整体稳定公式f AN ≤ϕ的意义为 。
A 、截面平均应力不超过材料的强度设计值;B 、截面最大应力不超过材料的强度设计值;C 、截面平均应力不超过构件的欧拉临界应力值;D 、构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值。
2.用Q235钢和Q345钢分别制造一轴心受压柱,其截面和长细比相同,前者的稳定系数 后者的稳定系数。
A.大于B.小于C.等于或接近D.无法比较3. a 类截面的轴心压杆,其整体稳定系数值最高是由于 。
A 、截面是轧制截面;B 、截面的刚度最大;C 、初弯曲的影响最小;D 、残余应力的影响最小。
4.轴心受压构件的整体稳定系数ϕ与 等因素有关。
A.构件截面类别、两端连接构造、长细比B 构件截面类别、钢号、长细比C.构件截面类别、计算长度系数、长细比D.构件截面类别、两个方向的长度、长细比5.为防止钢构件中的板件失稳采取加劲肋措施,这一做法是为了 。
A 、改变板件的宽厚比;B 、增大截面面积;C 、改变截面上的应力分布状态;D 、增加截面的惯性矩。
6.轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比,这是因为 。
A.格构式构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B 考虑强度降低的影响C.考虑剪切变形的影响D.考虑单肢失稳对构件承载力的影响7. 计算格构式压杆对虚轴x 轴的整体稳定性时,其稳定系数应根据 查表确定。
A 、x λB 、ax λC 、y λD 、oy λ8.双肢缀条式轴心受压柱绕实轴和虚轴等稳定的要求是( ),x 轴为虚轴。
A 、12027A A x y +=λλB 、 1227A A x y +=λλ C 、y x 00λλ= D 、y x λλ=9. 实腹式轴心压杆绕x 、y 轴的长细比分别为x λ、y λ,其稳定系数分别为y x ϕϕ,,若y x λλ=,则 。
A 、y x ϕϕ>B 、y x ϕϕ=C 、y x ϕϕ<D 、需根据稳定性分类判别10. 实腹式轴心受压构件应进行 。
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。
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第九章 压杆稳定 姓名 班级 学号
一、 填空和选择
1.理想均匀直杆与轴向力F=F cr 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
2. 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、截面形状和尺寸
3.两端铰支圆截面细长压杆,在某一截面上开一个小孔,关于小孔对杆承载能力的影响,以下论述正确的是( )
A 对强度和稳定承载能力都有较大消弱;
B 对强度有较大消弱,对稳定承载能力消弱极微
C 对强度无消弱,对稳定承载能力有较大消弱;
D 对强度和稳定承载能力都不会消弱
4.细长杆在图示约束情况下,其长度因素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. 图示为支撑情况不同的圆截面细长杆,各杆的直径和材料相同, 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. 两根细长压杆的长度、横截面面积、约束状态以及材料均相同,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. 下列关于压杆临界应力cr σ的结论中,( )是正确的。
A 细长杆的cr σ与杆的材料无关;
B 中长杆的cr σ与杆的柔度无关
C 中长杆的cr σ与杆的材料无关;
D 短粗杆的cr σ与杆的柔度无关
二、 图示两端铰支压杆,用两根8号槽钢(Q235钢)按图示方式组合而成,试确定两
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。
三、 下端固定、上端自由,长l =3m 的压杆,有两根号槽钢焊接而成,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[]170MPa σ=,试求压杆的许用荷载。
F l
四、 图示三脚架,两杆均由Q235钢制成的圆截面杆,已知杆直径d=20mm ,F=15KN ,
材料的240s
MPa σ=,200p MPa σ=,E=200GPa ,强度安全因素n=,稳定安全因素n st =,校核该构件能否安全工作。
600A B C 30
五、 图示组合压杆,AC 为圆截面,直径d=80mm ;BC 为矩形截面,边长
b=70mm,h=100mm ; A 端固定,B 、C 为球铰,两杆材料均为Q235钢,E=210Gpa,σ
p =220Mpa ,
L=3m 。
(AC 段和BC 段可以各自独立弯曲互不影响)。
若稳定安全系数n st =,试求最大许用载荷F 。
六、 图示结构中,杆AC 与CD 均由Q235钢制成,C ,D 处均为球铰,受力如图。
已知
d=30mm ,b=100mm ,h=180mm ,E=200GPa ,σS =220Mpa ,σp =200Mpa ;强度安全系数为,稳定安全系数为n st =。
确定该结构的安全性。
5KN 2.5KN/m
A B C
D 1m
2m 1m
b
h d。