2 压杆临界载荷及其影响因素
对于细长杆,应用小挠度微分方程,得到临界载荷的计算公式为FPcr=п2EI/(μl)2式中:μl——称相当长度。其中μ值反映压杆支承方式对
FPcr值的影响,称为“长度折算系数”。常见的各种支承方式的压杆,其失稳情况及长度折算系数FPcr
见下表。
支承方式 |
两端铰交 |
一端固定一端自由 |
两端固定 |
一端固定一端铰支 |
简
图
|
|
|
|
|
μ |
1 |
2 |
0.5 |
0.7 |
FPcr |
п2EI/l2 |
п2EI/(2l)2 |
п2EI/(0.5l)2 |
п2EI/(0.7μl)2 |
I——丧失稳定发生弯曲时,压杆横截面对弯曲中性轴的惯性轴,如果截面各方向惯性矩不等时,则应取最小值I=Imin
。 这一公式只适用于弹性范围,而只有细长杆才能满足这一条件。
临界应力总图
将上述三类压杆的不同的临界应力表达式用图形表示,称为“临界应力总图”,并列于下表中。
临
界
应
力
总
图 |
|
柔度的判别 |
小柔度 |
中柔度 |
大柔度 |
λ的数值 |
λ<λr |
λr≤λ<λp |
λ≥λp |
临界应力公式 |
按强度问题处理
σcr= σ
或σcr= σb
|
直线式经验公式
σcr=a-bλ
|
欧拉公式
σcr=п2E/λ2 |