第 九 章
一、选择题
1、一理想均匀直杆受轴向压力
压 杆 稳 定
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、弯曲变形消失,恢复直线形状 C、微弯状态不变;
弯变形( C )
A、完全消失 A、长度
B
B
、有所缓和 、横截面尺寸
D
A
)。
; B 、弯曲变形减少,不能恢复直线形状;
、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
C 、保持不变 C 、临界应力
D 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( 4、压杆的柔度集中地反映了压杆的(A、A
对临界应力的影响。
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: 6、两端铰支的圆截面压杆,长 为 ( C ) A.60 ; ( D
B.66.7 ;
C.80 ;
D.50
压杆采用图
D )来判断的。
、柔度
)
( a )
1m,直径 50mm。其柔度
7、在横截面积等其它条件均相同的条件下,
)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(
A、λ≤
C )
E
B 、λ≤
E
P s
C、λ≥
E
D 、λ≥
E
P s
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. B. C.
A
)
临界应力一定相等,临界压力不一定相等; 临界应力不一定相等,临界压力一定相等; 临界应力和临界压力一定相等;
的结论中,( D
)是正确的。
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σ
e
A、细长杆的σ e 值与杆的材料无关; B、中长杆的σ e 值与杆的柔度无关; C、中长杆的σ e 值与杆的材料无关; D、粗短杆的σ e 值与杆的柔度无关;
13、细长杆承受轴向压力
A、杆的材质
C、杆承受压力的大小
P 的作用,其临界压力与( B
D
、杆的长度
、杆的横截面形状和尺寸
C )无关。
二、计算题
1、 有一长 l =300 mm,截面宽 b=6 mm、高 h=10 mm的压杆。两端铰接,压杆材料为 钢, E=200 GPa,试计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,如果失稳必在刚度较小的平面内产生,故应求最小惯性半径
i min
Q235
I min A
hb 3 12
1 bh
b 12
6 12
1 .732 mm
( 2)求柔度 λ
λ=μl / i , μ=1,
故 λ=1×300/1.732=519> λ p=100 ( 3)用欧拉公式计算临界应力
π E
2
2
π 20 10 173.2
2
2 4
cr
65.8 MPa
( 4)计算临界力
Fcr =σcr × A=65.8 ×6×10=3948 N=3.95 kN
2、一根两端铰支钢杆, 所受最大压力 P 47.8 KN 。其直径 d 45mm 钢材的 E=210GPa, p =280MPa, 2 直线公式 cr =461-2.568 (MPa) 。 试
(1)判断此压杆的类型; ( 2)求此杆的临界压力;
,长度 l 703mm。
43.2 。计算临界压力的公式有: (a) 欧拉公式; (b)
2 1
P
解:( 1)
1
2
E
86
l i
l d 4
62.5
由于
1 ,是中柔度杆。
cr
( 2) cr =461-2.568
MPa
P
cr
A
478KN
3、活塞杆(可看成是一端固定、一端自由) ,用硅钢制成,其直径 大长度 l =1m,弹性模量 E=210Gpa, 100 。
1
d=40mm,外伸部分的最
试( 1)判断此压杆的类型; (2)确定活塞杆的临界载荷。
解: 看成是一端固定、一端自由。此时
2
,而
,所以, 。
故属于大柔度杆 -
用大柔度杆临界应力公式计算。
4、托架如图所示, 在横杆端点 D处受到 P=30kN的力作用。已知斜撑杆 AB两端柱形约束 (柱 形较销钉垂直于托架平面) ,为空心圆截面,外径 、内径 ,材料为 钢,
E=210GPa、
D=50mmd=36mm
。若稳定安全系数
A3
w,试校
p =200MPa、 s =235MPa、a=304MPa、b=1.12MPa
n =2
杆 AB的稳定性。
1.5m
0.5m
P D
C
30o
B
A
第第第第
解 应用平衡条件可有