第九章
习题
9-1 图示的细长压杆均为圆杆,其直径d均相同.材料是Q 235钢.E=210 GPa。其中:图a为两端铰支;图b为—端固定,一端
铰支;图c为两端固定,试判别哪一种情形的t临界力最大,哪种其次,哪种最小?若四杆直径d=16cm,试求最大的临界力Pcr。
9-2 图示压杆的材料为Q 235钢,E=210GPa在正视图a的平面内,两端为铰支,在俯视图b的平面内,两端认为固定。试求 此杆的临界力。
SHAPE \\* MERGEFORMAT
9-3 图示立柱由两根10号槽钢组成,立
柱上端为球铰,下端固定,柱长L=6m,试求 两槽钢距离a值取多少立柱的临界力最大?其 佰是多少?已知材料的弹性模量E=200 GPa. 比例极限σp=200MPa。
9-4 图示结构AB为圆截面直杆,直径d=80mm,A端固定,B端与BC直秆球铰连接。BC杆为正方形截面,边长a=70 mm,C端
也是球铰。两杆材料相同,弹性模量E=200GPa,比例极限σp=200 MPa,长度l=3m,
求该结构的临界力。
9-5 图示托架中杆AB的直径d=4 cm,长
度l=80 cm.两端可视为铰支,材料是Q235钢。 (1)试按杆AB的稳定条件求托架的临界力Qcr; (2)若巳知实际载荷Q=70 kN,稳定安全 系数[nst]=2,问此托架是否安全?
9-6 悬臀回转吊车如图所示,斜杆AB由钢管制成,在B点铰支;铜管的外径D=100mm,内径d=86mm,杆长l=3m,材料为Q235钢,E=200 GPa、起重量Q=20 kN,稳定安全系数[nst]=2.5。试校核斜杆的稳定性。
9—7 矿井采空区在充填前为防止顶板陷落,常用木柱支撑,若木柱为红松,弹性模量E=10GPa.直径d=l 4cm规定稳定安全系数[nst]=4,求木柱所允许承受的顶板最大压力。
9—8 螺旋千斤顶(图9-16)的最大起重量P=150 kN,丝杠长l=0.5m,材料为45号钢,E=210 GPa.规定稳定安全系数[nst]
=4.2,求丝杠所允许的最小内直径d。(提示:可采用试算法,在稳定性条件式(9-11)中的临界力按大柔度公式机算,若由求出
的直径算得的柔度大于λP,则即为所求直径。否则.需改用中柔度杆临界力公式计算)
9-9 一根20a号工字钢的直杆,长l=6m.两端固定。在温度Tl=20℃时进行按装.此时杆不受力。获知钢的线膨胀系数α=125×10-5l/C。=2l0GPa.试问当温度升高到多少度时.杆将丧失稳定。
提示:由于温度升高将引起轴向压力P,利用拉压虎克定律可算出其缩短变形
;其次,利用温度定律计算温度升高时的伸长
;再从杆的变形条件,。
=
,及临界公式,就可算得失稳时的
变形温度
9—10 图示结构,AD为铸铁圆杆,直径d1=6cm。弹性模量E=9lGPa,许用压应力[σP]=120 MPa,规定稳定安全系数[nst]=5.5,横梁EB为18号工字钢BC,BD为直径d=1的直杆,材料均为Q235钢.许用应力[σ]=l60 Mp,各杆间的连接均为铰接。求该结构的许用栽荷[q]=?