大柔度型钢压杆的稳定性设计计算公式.pdf
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1、 十 ( 6 3+ 1 2 6 ) 丘 ( 4 6 + 1 7 )一 0 现 用近 似方法求 解, 由牛 顿迭 代公式 h一 一 将不 同的 值代八 ,然后 由固进行迭 代计 算 , 其结果如 表 1 表1 p 。 D t 0 0 98 6l 8 9 d3】 0 9 0 6l 21 3 0 I 0 8 96 4 O 8 9 4 5 0 8 9 64 1 9 3l 8 2 8 8 86 6 0 8 86 2 0 8 8 6E l 7 6 8 3 8 6 6 0 8 7 8 2 o 8 7 82 l 6 2 8 4 8 B 66 0 8 7 O4 0 8 7 04 l 5 43 0 5 o 8 5
2、6 0 O 8 6 28 0 8 6 2 B 1 4 5 8 表 中 、 分别表示 按 E 、E。之 要求所确 定 的内外半 径比 , 计算 结果表 明 , 、 之值 不同 , 由于 在 同一 值情况下 ,E 、E 。要同 时 满 足 士5 之要求 ,故两 者 中取其大 者即为 所 求 之 屯确定 之后, 壁 厚与外径 的比, 可由下式 确定 三 一 = D 2 其 结果 列于表 1 由表 1得出 ,当材 料的渡桑 系数 一 0 O 5时 ,要 求比值 O 9 0 6 1 。 _。 。 , 即 壁 厚 与 外 径 的 比 吉 志 , 才能 满 足精 度的要求 如果精度的 要求 E 5 移,则
3、可按上 述相 同前 方 法确定所要求的 及 根据上 面的计算 ,可见 文献 2 中的所 懈 “ 薄壁 ” 应指很 薄的情况 ,即应表 为 , 文 献 3 以壁厚 与圆环 外径的比 一 为 例只 J v 能是 估算 , 其结果 不仅不 满足精度的要 求 , 并易 为读 者误解 一 可作 为本 问题的“ 薄 壁” 的 J u 量的概 念, 暇而 以此 为例 是不 恰 当的 必需 指 出, 文献 2 3 对 我国材料 力学 学科的影 响很大 , 我国一些作 者编 的材 料力学 书籍 ,早一些 出版 的文献【 5 】 , 未 加说明 便使用 了文献 【 3 】 上 述之 例, 近期出版的文献 6 】
4、仍有使用 一 : _为斜 L, 1v 题的 甚至 有不 少书如 文献 7 】 等 ( 粗 略统计 , 1 9 7 8年 以来,我 国出版的二十 余种版本的材 料 力学书 籍 中 ( 包 括材 料 力学题 解 ,指导 )有约 2 5 )只说 是 圆环 ,而不提 薄壁 ” 二 字 , 显然 是不正确的 因此,对本问题的“ 薄壁” 从量方 面予以 确定 , 是很 有必要 的 参考文献 1钱伟 长、 叶 开沅 , 弹性 力 学 ( 1 9 o ) , l 9 8 i 2】 s P Ti mo s h e nk o J Ge r e , MECH ANI C S OF MAT ER I AL(【 9 ”
5、 ) ,1 5 0 f HM B加只E B,CO兀P Oq 、 H B J I I : H H M ATF P HA- I OB ( 1 9 5 9 ) ,3 0 8 f 4 棘萃 藏 , 计 算方 洼 0 l 它 ( 1 9 8 5 ), 1 9 5 5 武祝水利电力学院, 材料力学教程( 上册)( 1 9 6 0 ) , 2 f 6 南京蕾筑工程学校, 工程力学( 下册) 中国建筑工业出 版牡 ( 1 9 8 0 ) , 1 4 2 【 7 】 程嘉佩等拌t 料力学 , 高等教育出版吐 ( 1 9 B 5 ) , l a ( 本文于 l 9 8 7年 6月 “ 日收封 大柔度型钢压杆 的稳
6、 定性设计计算公式 罔 宝耀( 福建寝学院) 曩要对大柔度型钢压秆稳定性设计,麻支导出一 个 葡便计算公式 , 从 而能够直接选定型钢型号 关调压秆 , 稳定性 , 设计 , 公式 文 【 1 】 、 t 2 】 曾对 一类 截面形 状较简单 的压杆 推 荐 直接计算 法或图解 法但 是作者在 文 【 3 】啦 已指出, 文【 1 】 提出的方法对型翻压挣失效 上 述方怯 是适用于 具有确定 的截面形 状 因子 的 压杆稳定性截面设计时 住往采用试凑法 压杆设计文【 3 】 述推荐一_种压棵l 姑 麈接 法。 n- 维普资讯 http:/ 可以 对型锅 压抒采 用一 种称为型钢 、 一 衰 l
7、 GG BB 7T。oe7- 6 5e s 磊 字 雾 回 归 系 数 c 、d 殛 据 关 系 数 曲线圈 方祛 确定型 钢型号 当然, 印 曲线图需要精心绘制才能保证设计精度 。 。 本文在 文【 3 睹 础上 , 导 出一个 简便 计算 公 r。 了 式, 也能够直 鹫选定型钢型号, 比起l 之一 Y 曲线圈法更为简便 1 基 本公式推导 文【 3 】 分析 了压杆 稳定 佳设计 过程并 指 出: I 压杆设计 就是 要寻求一 个适合 的截 面 ,使其 惯 性矩 及截面面积 同时满足 p , 【 】一 皿 ( 1 ) ( 2 ) 对于有确定截面形状因子的压杆, 它的 , 是 r个 只与尺
8、寸相 关因子有关 的数 , 因而 可利用 一! : l f P 直 接 计 算 得 到等值 , 最 后 根 据 材 料 的 告 曲 线查得相 应 妒值 ,以 此确定 截面尺寸 由于 型钢的 不是一个确定 数值 ,故 上述 方 法 失 效 笔者对我 国制 定的工字钢 、槽钢 等截面的 有关 数据分 析发现 , 对特定 类别的型钢 , 面 积 与惯戗 半径 i之间可以 回归成如 下关系式 ( 4 ) 式 中 , 、 d是回归系 数 作为例 子 , 本文对 工字钢 、 槽钢 根据教科书 【 4 1 附录所提供的数据 , 得到回归系数 由 表 l 给出对不同齄给出固归系数,目的在乎 不周组合裁面压杆设
9、计需要( 参看侧 2 ) 本文为 推导基本公式 ,对 压杆设计 中的折 减系数 与柔度 的关系, 以低碳钢 ( , ) 为例 针 对大 柔度压杆 ( 1 o o ) ,回归 得到 一 3 2 叩i “ G L l 0 0 ) ( 5 ) 将 式 ) C 5 ) 与式 ( 1 ) 、 ( 2 ) 联 立 , 即得大柔 度型钢匿枉的稳定性设计计算公式 。 心 辩 工 # 3 8 a 70 3 0I】 9 6 0 9 9 4 9 6 # 1 l 0l 3 3 55 25 098 9 4 4 7】 0 6 4 3 0 8 7 O 0 97 2 8 字 : 钢 # 2 0 I 3 0 J 3 6 4 O
10、 g 0 9 9 9 5 2 7 3 8 B 1 Z 93 9D 0 9 9 97 j 3 5 7 24 1 25 8 8 3 0 9 9 9 47 2 6 8 2 3 5 64 0 0 99 48 9 4 5 6 2 6 56 4 0 9 8 9 5 一 3 2 1 2 9 6 2 4 9 0 9 9 0 0 增 4# J 52 33 2 8 43 1 5 0 , q 5 8 # 1 9 2 01 3 0t 4 4 5 O 98 99 一 3 J 5 6 8 7 2 4 54 5 0 968 5 钢 1 # 2 87 0gl I 7 65 g D 99 3 - 2 5 9 j O 1 24
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