壓桿穩定性實驗裝置

A. 建築力學 提高壓桿穩定性有哪些措施

首先援引課本中的「壓桿穩定性的概念」：

「在第二章研究受壓直桿時，認為其之所以破壞是由於強度不夠造成的，即當橫截面上的正應力達到材料的極限應力時，壓桿就發生破壞。實踐表明，這對於粗而短的壓桿是正確的，但對於細長的壓桿，情況並非如此。細長壓桿的破壞並不是由於強度不夠，而是由於荷載增大到一定數值後，不能保持其原有的直線平衡形式而失效。」

故「提高壓桿穩定性」即「令受壓桿件能夠更好地保持其原有的直線平衡形式」，表觀上體現為「提高壓桿臨界力」。由臨界力公式

其中

π為圓周率

E為壓桿材料的彈性模量 I為壓桿截面的形心主慣性矩

μ為長度因數

L為壓桿長度

桿件又分細長桿（大柔度桿）、中長桿（中柔度桿）、和短桿（小柔度桿）短桿實際上發生的是強度破壞。

故要使crF增大，可以採取以下措施：

①採用合理的材料製作壓桿（選擇合適的E）。選擇彈性模量高的材料，如優質鋼，各種復合材料等。但是由於各種鋼材的彈性模量相差不大，所以當細長壓桿要選用鋼材時，僅僅出於穩定性的要求而選用高強度鋼材製作細長壓桿是不經濟的；對於中長桿採用高強度材料才能夠比較明顯地提高穩定性。

②採用合理截面形式（使minI增大）。由於桿件一般處於空間受力狀態或雙向平面受力狀態，故壓桿穩定性總是受限於穩定性最差的一個方向，即決定於截面的minI。當截面面積不變時，可改變截面形狀，盡量使其形心主慣性矩相等或相近，這樣壓桿在各個方向就具有相近的穩定性，下面舉例說明：

由兩個槽型鋼組成的截面，左邊的截面形式若間距控製得不好，會使得

YZII，若將其換成右邊的形式則可使得YZII，更有利於維穩。

③減小相當長度和增強桿端約束（使L減小，μ減小）。壓桿的穩定性隨桿長的增加而降低，因此應盡量降低桿的相當長度，例如在桿中間設置中間支承。另，將桿端約束增強，可減小長度因數值，亦可增強桿件穩定性。例如在支座處焊接或鉚接支撐鋼板；將固定鉸支座增強為固定端；在不同受力方向採用相同約束等。

B. 壓桿穩定實驗裝置與理想情況有什麼不同

細長直桿兩端受軸向壓力作用，其平衡也有穩定性的問題。設有一等截面直桿，受有軸版向壓力作用，桿件處權於直線形狀下的平衡。為判斷平衡的穩定性，可以加一橫向干擾力，使桿件發生微小的彎曲變形（圖10–2a），然後撤消此橫向干擾力。當軸向壓力較小時，撤消橫向干擾力後桿件能夠恢復到原來的直線平衡狀態（圖10–2b），則原有的平衡狀態是穩定平衡狀態；當軸向壓力增大到一定值時，撤消橫向干擾力後桿件不能再恢復到原來的直線平衡狀態（圖10–2c），則原有的平衡狀態是不穩定平衡狀態。壓桿由穩定平衡過度到不穩定平衡時所受軸向壓力的臨界值稱為臨界壓力，或簡稱臨界力，用Fcr表示。

當F=Fcr時，壓桿處於穩定平衡與不穩定平衡的臨界狀態，稱為臨界平衡狀態，這種狀態的特點是：不受橫向干擾時，壓桿可在直線位置保持平衡；若受微小橫向干擾並將干擾撤消後，壓桿又可在微彎位置維持平衡，因此臨界平衡狀態具有兩重性。

壓桿處於不穩定平衡狀態時，稱為喪失穩定性，簡稱為失穩。顯然結構中的受壓桿件絕不允許失穩。

C. 壓縮試驗和壓桿穩定實驗的目的有何不同

壓桿穩定實驗為了測量鉸支壓桿兩端的臨界壓力，壓縮實驗測壓縮破壞過程中的機械性能，即低碳鋼的壓縮屈服極限和鑄鐵的抗壓強度

D. 請工科大牛來看一下！！！有關壓桿穩定實驗的兩個問題。謝謝啦！

理論上是沒有側向撓曲的.實際工程上幾乎100%都有,是由於力的偏心、桿件截面的不對稱、桿件質量的不均勻等造成,所以規范就用縱向彎曲系數來包絡它.
是，在載入的載荷沒有超過一定數值時，應變很小，桿內的應力視作線彈性

E. 材料力學有關壓桿穩定性校核的問題

當壓桿的長度超過一定值時，壓桿要穩而彎曲，這時會產生彎曲應力。其失穩與其長度與直徑的比值相關、與桿的兩端面固定形式相關。你可參考「材料力學」中壓桿穩定章節。拉桿的強度計算與長度無關。

F. 在彈性壓桿穩定實驗，中間支撐的位置對實驗結果有無影響

根據結構力設計原理分析其實有影響的，壓桿處於受壓狀態（在可抗拒范圍內）是看不出變形，位置上的移動本身加劇他的摩擦力，即會才生反作用力，那麼你所測出的臨界力一定不準。

G. 壓桿穩定實驗和壓縮實驗有什麼不同

壓桿穩定實驗和壓縮實驗的不同如下：

1、試驗材料不同：壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。壓桿穩定試驗可以是任何材料，前提是構件是桿狀的。

2、針對的對象不同：壓縮試驗是針對構件做的，而壓桿穩定試驗是針對桿狀結構做的。

3、試驗目的不一樣：壓縮試驗是為了測試材料的壓縮破壞極限，壓桿穩定試驗主要是為了測量結構的穩定性。

4、試驗結果不一樣：壓縮試驗的結果是試件全部破壞，壓桿穩定試驗是桿狀結構彎曲直至破壞。

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壓桿穩定存的在問題

除壓桿外，其他構件也存在穩定失效問題。例如在內壓作用下的圓柱形薄殼，壁內應力為拉應力，這就是一個強度問題。蒸汽鍋爐、圓柱形薄壁容器就是這種情況；但如圓柱形薄殼在均勻外壓作用下，壁內應力變為壓應力，則當外壓到達臨界值時，薄殼的圓形平衡就變為不穩定，會突然變成由虛線表示的長圓形。

與此相似，板條或工字梁在最大抗彎剛度平面內彎曲時，會因載荷達到臨界值而發生側向彎曲(圖六)。薄殼在軸向壓力或扭矩作用下，會出現局部折皺。這些都是穩定性問題。

參考資料來源：網路—壓桿穩定

參考資料來源：網路—壓縮試驗

H. 壓桿穩定實驗和壓縮試驗有什麼不同

壓桿穩定實驗和壓縮試驗兩者之間有3點不同，具體介紹如下：

一、兩者的適用不同：

1、壓桿穩定實驗的適用：壓桿穩定實驗對於塑性材料，無法測出壓縮強度極限，但可以測量出彈性模量、比例極限和屈服強度等。與拉伸試驗相似，通過壓縮試驗可以作出壓縮曲線。

2、壓縮試驗的適用：壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。

二、兩者的相關要求不同：

1、壓桿穩定實驗的相關要求：由於受壓桿失穩後將喪失繼續承受原設計荷載的能力，而失穩現象又常是突然發生的，所以，結構中受壓桿件的失穩常造成嚴重的後果，甚至導致整個結構物的倒塌。工程上出現較大的工程事故中，有相當一部分是因為受壓構件失穩所致，因此對受壓桿的穩定問題絕不容忽視。

2、壓縮試驗的相關要求：壓縮試驗中，試樣端面存在較大的摩擦力，影響試驗結果。試樣越短影響越大，為減少摩擦力的影響，一般規定試樣的長度與直徑的比為1～3，同時降低試樣的表面粗糙度，塗以潤滑油脂或墊上一層薄的聚四氟乙烯等材料。

三、兩者的用途不同：

1、壓桿穩定實驗的用途：壓桿穩定實驗主要應用於大型工程中。

2、壓縮試驗的用途：壓縮試驗為測定材料在軸向靜壓力作用下的力學性能的試驗，是材料機械性能試驗的基本方法之一。

I. 壓桿穩定實驗為什麼說試件厚度對臨界荷載影響大

試件厚度，你可以從另外一個角度理解——那不就是穩定試驗試件在弱軸向上的強度和剛度變化嗎？當然會有很大影響了。