压杆稳定实验课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,横截面和材料相同的压杆，杆的长度不同，因外力作用发生破坏的性质将发生根本的改变。,短粗的压杆是强度问题,细长压杆则是稳定性问题。,细长压杆失稳突然，破坏后果严重，有必要确定其临界载荷。,一、问题的提出,横截面和材料相同的压杆，杆的长度不同，因外力作用发生破,1,观察两端绞支压杆的失稳现象,;,用测定横向变形的方法确定两端绞支压杆的临界荷载,P,cr,，并与理论计算结果进行比较。,二、实验目的,观察两端绞支压杆的失稳现象;二、实验目的,2,三、实验原理,中心受压的直杆压杆当荷载小于,P,cr,时，保持直线形状的平衡，即使有横行的干扰力使压杆微小弯曲，在撤除干扰力以后仍能恢复直线形状，是,稳定平衡,。当荷载等于,P,cr,时，有横向的干扰力使压杆微小弯曲，在撤除干扰力以后，不能恢复直线形状，压杆处于临界状态，可在微弯情况下保持平衡，为,不稳定平衡。,三、实验原理 中心受压的直杆压杆当荷载小于Pcr时,3,按欧拉小挠度理论，对于理想大柔度压杆（,1,），当向压力达到临界值,P,cr,时，压杆即丧失稳定，,P,cr,称为压杆的临界载荷或欧拉载荷。由欧拉公式可以求得：,实际上由于杆的初曲率、载荷偏心等原因，当,P,接近,P,cr,时，即使没有横向力的干扰，杆也会突然弯曲。,按欧拉小挠度理论，对于理想大柔度压杆（1）,4,在用载荷,P,和压杆中点挠度,建立的坐标中，失稳过程理论上可用两段直线,OA,、,AB,来描述。实际压杆由于载荷偏心或杆件本身存在初曲率，受力开始即出现横向挠度，而且随载荷增加，挠度也不断增加，致使,P-,曲线的,OA,段发生倾斜。当压杆开始失稳时，,P-,曲线突然变弯，即载荷增长极慢而挠度迅速增加。由于,的迅速增加，使压杆不仅承受压力而且附加弯矩也迅速增加。实际曲线与理论曲线之间的偏离，表征初曲率、偏心等因素的影响，这种影响愈大，偏离也愈大。实际曲线的水平渐进线即代表压杆的临界载荷,P,cr,。,在用载荷P和压杆中点挠度建立的坐标中，失稳过程理论,5,四、实验设备,（一）、实验设备,1,、电子万能实验机,2,、磁性表架,3,、百分表,四、实验设备（一）、实验设备,6,百分表是测量小变形最常用的仪表，其最小分度值为,1/100,毫米，量程多为,10,毫米。借助磁力表架可多方位安装固定百分表，方便测量任何方位的变形。,百分表是测量小变形最常用的仪表，其最小分度值为1/10,7,四、实验设备,（二）、实验装置,四、实验设备（二）、实验装置,8,压杆稳定实验课件,9,1,）、测量试样尺寸,根据试样材料和尺寸计算临界载荷,P,cr,;,2,）、计算实验中允许最大挠度值,压杆受压变弯曲后，其中,P,cr,、,、,b,、,t,和,W,都为已知，根据,式即可算得,3,）、依次打开试验机主机、计算机；,4,）、安装试样，试样两端应尽量放置在上下,V,形座正中央，对准试样中点安装百分表，使表预压,5mm;,6,）、进入试验软件主窗口界面,选择实验方案；,五、实验步骤,7,）、点击“运行”，开始实验；,8,）、对试样施加初载,200N,，用以稳定实验装置,将百分表清零,;,1）、测量试样尺寸,根据试样材料和尺寸计算临界载荷Pcr;,10,9,）、分级加载测试：在,80%P,cr,以下，曲线陡直，在初载荷,(200N),到,0.8 P,cr,间分,45,级加载，等间隔控制载荷值，读取相应的挠度值；达到,80%P,cr,以后，曲线逐渐平缓，应等间隔控制挠度（,0.50mm,），读取相应载荷值,以使实验点沿曲线走向均匀分布。,11,）、当 值接近,max,或实验数据已呈明显渐近特性时，即可停止加载。,12,）、卸载,退出试验软件，依次关闭试验机，计算机和插线板开关,结束实验。,五、实验步骤,9）、分级加载测试：在80%Pcr以下，曲线陡直，在初载荷,11,原始数据记录表：,原始数据记录表：,12,试验机操作注意事项,1,、正确装夹试件；,2,、注意不要手动控制移动横梁给试件加载；,3,、任何时候都不能带电插拔电源线和信号线；,4,、试验过程中，不能远离试验机；,5,、试验过程中，除停止键和急停开关外，不要按控制盒上的其他按钮；,6,、试验结束后，一定要关闭所有电源；,7,、计算机要严格按照系统要求一步步退出，正常关机；,8,、不要使用本机无关的存储介质在试验机控制用计算机上写盘或读盘；,试验机操作注意事项1、正确装夹试件；,13,七 实验报告,一、数据记录表及处理,(1),、用,Excel,绘制,F-,实验曲线,用水平渐近线确定实验临界载荷,;,(2),、用欧拉公式计算临界载荷,F,cr,理论值，以理论值为准计算临界载荷,F,cr,实验值的相对误差。,二、思考题,:,讨论,F,cr,实验值与理论值间误差产生的原因,.,七 实验报告一、数据记录表及处理,14,