一端固定、一端自由细长压杆临界压力的另一种推导

利用杆件微弯的曲率公式和面积向量法,求得一端固定、一端自由压杆的临界压力欧拉公式,为该约束条件下细长压杆的临界压力公式推导提供了另一种方法.     

一端固定一端铰支压杆临界载荷的级数计算方法

探讨细长压杆的临界载荷计算问题。介绍了采用试验计算方法计算压杆临界载荷,针对试验计算方法比较繁琐问题,以一端固定一端铰链连结压杆为研究对象,提出压杆临界载荷计算的级数展开方法,得到了计算压杆临界载荷的实用计算公式。为研究压杆稳定性和计算临界载荷提供了理论依据。     

一端固支一端铰支二跨梁屈曲的临界压力

推导出了一端固支一端铰支二跨梁在轴向载荷作用下的临界压力表达式 ,得出了等跨度情况下具体的临界压力计算式。在理论上回答了连续梁临界压力的计算问题 ,具有一定的指导意义。     

细长压杆的临界压力辨析

欧拉公式是根据临界压力作用下理想压杆将处于随遇平衡的观点、设想压杆已经发生微弯并采用一级近似的方法推导出来的。本文认为,随遇平衡的观点迄今未见严格证明。在欧拉公式的推导过程中如果放弃一级近似采用精确的曲率公式进行分析,所得结果也表明在临界压力作用下压杆轴线的不稳定直线平衡是唯一的平衡形式,只有当实际压力大于临界压力时才会发生微弯。结论:由欧拉公式求得的欧拉荷载略大于临界压力。     

两端任意线弹性支承的压杆稳定性研究

基于挠曲线近似微分方程,对两端任意线弹性支承的压杆用10个初参数,建立了其处于微弯曲平衡状态时统一的变形方程、静力平衡方程和物理方程。由齐次线性方程组有非零解的条件,导出了求解临界压力的特征方程。验证了在完全理想支承下计算临界压力的欧拉公式仅是本文导出公式的特例,同时以六个非完全理想支承的压杆为例,计算其长度因数。系统地解决了两端任意线弹性支承的压杆临界压力的计算问题。     

一端固定一端自由的受压杆件的拓扑优化

建立一端固定一端自由受压杆件的三雏模型;运用独立、连续、映射的方法建立以结构重量为目标,以屈曲临界力为约束的拓扑优化模型;借助泰勒展式、过滤函数及瑞利商将模型作近似处理,避免了灵敏度的计算;并利用序列二次规划对一端固定一端自由的受压杆件模型进行求解,并且验证了受压杆件折算为两端铰支压杆的长度系数;为工程师在受压杆件设计中提供了最优结构．     

材料力学教学中细长杆临界压力的试验研究

压杆稳定性的概念比较抽象,借助试验可以观察失稳现象并测定临界压力.利用电阻应变仪及材料力学多功能试验台,通过电阻应变测量法得到细长杆轴向压力与电桥应变的关系曲线,并由该曲线的水平渐近线得到了压杆的临界载荷;利用Ansys软件的特征值屈曲分析模块计算了压杆失稳的临界压力.研究表明电测法试验、数值模拟与欧拉公式理论计算得到的临界载荷非常吻合,研究结果证实了试验方法的可靠性.     

压杆的欧拉荷载与临界压力

细长压杆的临界压力应是能使压杆轴线处于不稳定的直线平衡状态时的压力，而欧拉荷载则是由假设压杆轴线已经发生微弯，再根据平衡奈件反算出来的。所以，欧拉荷载不等于临界压力。     

多阶梯压杆极限力的近似计算法(一端固定一端自由的压杆)

起重机臂架、液压支柱以及其它结构柱等,日益趋向于多阶梯压杆结构的设计.但由于多阶梯压杆极限力的静力法公式为一复杂的超越方程式,计算繁琐.为简化设计的计算工作,本文提出一套求多阶梯压杆极限力的比较简单的近似计算方法.本文对近似公式进行了误差分析,并提出了提高计算精度的修正系数,最后对《材料力学手册》《苏)皮萨连柯等著)中的近似公式进行了评价.     

CFRP加固一端固定一端滑动柱临界力计算

利用能量法公式计算了一端固定、另一端滑动柱用碳纤维加固后名义临界力的提高值,考虑了上端加固、下端加固、两端同时加固及跨中4种不同加固位置.结果表明,当柱的长细比较大时,临界力值提高较明显,而当长细比较小时,临界力提高值较小可以忽略不计.柱两端加固时临界力值提高最大,而在跨中加固时临界力提高值较小.     

单轴对称截面压杆考虑剪力滞效应的临界荷载

以单轴对称工字截面压杆为对象,针对截面几何尺寸不同的上、下翼缘分别设定相应的剪滞翘曲函数,利用能量变分原理并结合微分方程组降阶法,推导了单轴对称截面压杆考虑剪力滞效应的临界荷载的闭合解,由此考察了欧拉临界荷载公式的可靠性和适用条件.结果表明,欧拉公式高估了薄壁压杆的临界荷载;翼缘惯性矩与全截面惯性矩之比和跨宽比对临界荷载有一定影响,其中后者的影响更明显;欧拉临界荷载公式只适用于跨宽比较大的压杆.     

含缺陷动力猫道翻板液压缸杆稳定性的研究

针对动力猫道翻板液压缸杆出现失稳的现象,以现场较常见的圆柱缺陷为研究对象,推导了不同截面所对应惯性矩的计算公式;并根据Euler临界力计算公式,得出了含缺陷液压缸杆的临界力计算公式,对影响临界力大小的缺陷参数进行了说明。在上述基础上,建立了含缺陷动力猫道翻板液压缸杆的简化模型。应用有限元法研究了不同圆柱缺陷半径、深度以及缺陷位置对屈曲载荷的影响。相关结果说明:随着缺陷半径、深度的增加,液压缸杆的屈曲载荷显著降低;缺陷位置也是影响液压缸杆屈曲载荷的重要因素,缺陷位置距离液压缸杆底端越近,液压缸杆的屈曲载荷越小。相关结果可为动力猫道上液压缸杆的安全检查、安全维护提供参考,为进一步研究液压缸杆失稳提供一种新的认识。     

动力猫道推块液压缸杆稳定性的研究

针对动力猫道推块液压缸杆使用过程中容易产生失稳的现象,分析了缸杆的受力特点及其失稳原因。在失稳临界力理论计算公式推导过程中,针对欧拉公式存在的不足,应用了修改后的边界条件,并综合考虑了液压缸杆安装及导向系数的影响,得出了推块液压缸杠临界力的计算公式。同时针对现场使用的某型号推块液压缸杆在简化其试验试件的基础上进行了稳定性试验研究。通过对比试验研究得出的试件临界力与理论计算的临界力,说明了计算公式的正确性。最后,采用有限元软件Workbench对液压缸杆进行了稳定性数值模拟,其结果显示理论计算的临界力与有限元分析的结果基本一致,进一步说明了计算公式的正确性。     

振动测试压杆的临界力

尝试用动力分析的方法对压杆稳定问题进行理论分析与实验研究。推导出了压杆的轴向力与横向振动频率之间的关系表达式。分析中提出一种弹性压杆稳定平衡的动力学条件：弹性杆能在平衡位置附近产生微小振动，是稳定平衡；若不能产生振动，即自振频率为0时，是不稳定平衡，此时承受的压力值为临界力。以此关系为原理，建立一种利用现代振动测试技术来测试压杆临界力的方法。     

钢管高强混凝土柱的力学性能Ⅱ.长柱和偏压柱的力学性能

报导了钢管高强混凝土长柱和偏压柱力学性能试验的结果。研究表明，钢管高强混凝土长柱的承载能力和极限变形率随长细比Le／D的增大而下降。钢管高强混凝土偏压柱在相同的长细比下。随着偏心率的增加，试件的承载能力降低，纵向位移率降低。最后给出了钢管超高强混凝土长柱和偏压柱承载能力计算公式。     

一类欧拉积分公式与广义菲涅尔积分的计算

考虑一类欧拉积分的计算问题,利用对参变量求导的方法,给出了欧拉积分公式的简短证明.利用欧拉积分公式,给出了菲涅尔积分和广义菲涅尔积分的一种简单的计算方法.利用积分交换次序定理,给出了一类广义积分的计算结果.对相关几类广义积分的计算给出了统一的计算方法,沟通了几类广义积分之间的相互联系.     

压杆稳定临界载荷的拟合算法

探讨了弹性杆在压杆稳定实验中的Euler稳定性和临界载荷,提出了由实验数据进行曲线拟合测算临界载荷的拟合算法,并利用Matlab进行实现.最后分析了拟合计算结果与Euler公式计算临界载荷的相对误差.     

屈曲约束支撑线接触长度的简化计算

针对屈曲约束支撑,提出了核心单元与约束单元由点接触过渡到线接触时,线接触长度的简化计算方法.针对所采用的力学模型,利用轴心受压杆件的四阶微分方程,忽略不稳定的偶数阶反对称屈曲模态,并引入线接触终止点处杆件曲率为零的简化假定,推导了核心单元与约束单元发生线接触时的荷载变化范围以及挠度计算公式,重点讨论线接触段最大长度的简化计算.理论分析表明:线接触长度与核心单元和约束单元的间隙无关,仅与核心单元两端的约束情况有关;当核心单元两端采用铰接时,线接触段的最大长度为L/2(L为核心单元的长度),随着轴向荷载P的增大,将发生线接触段的再次屈曲;当两端采用固定连接时,线接触段的最大长度为L/3,随着轴向荷载P的增大,也将发生再次屈曲.该公式不仅物理意义明确,而且具有简单的表达形式,适合进行接触长度的快速求解.