压杆稳定实验.doc

压杆稳定实验

一、实验目的
。
,并与理论值进行比较,以验证欧拉公式。
 
二、实验设备
万能实验机、电阻应变仪、游标卡尺。
 
三、实验原理及装置
对于两端铰支受有轴向压力的细长杆,根据欧拉公式,其临界荷载为
式中为最小惯性矩,为压杆长度。当时压杆保持直线形式,处于稳定平衡。当时,压杆即丧失稳定而弯曲。
对于中柔度压杆,其临界应力公式为
式中a、b为常数。
由于试件的初曲率往往很难避免,所以加载时压力比较容易产生偏心。试验过程中,即使压力很小时,杆件也发生弯曲,其挠度也随着荷载的增加而不断增加。
本实验采用由碳钢制成的矩形截面的细长试件,表面经过磨光,试件两端制成刀刃形。
实验前先在试件中间截面的左右两侧各贴一个电阻片1和2,以便测量其应变(见参考图a)。假设压杆受力后向左弯曲(见参考图b),和分别表示压杆中间截面左、右两点的压应变,则除了包括由轴向力产生的压应变外,还附加一部分由弯曲产生的压应变,而则等于轴向力产生的压应变减去由弯曲产生的拉应变,故略小于。随着弯曲变形的增加,与差异愈来愈显著。当P<时,这种差异尚小,当P接近时,迅速增加,迅速减小,两者相差极大。如以荷载P为横坐标,压应变为纵坐标,可绘出-P和-P曲线(见参考图c)。由图看出,当达到某一最大值后,随着弯曲变形的持续而迅速减小,与曲线的变化相反。显然,根据此两曲线作出的同一垂直渐近线AB,即可确定临界荷载的大小。

四、实验步骤
、宽度、高度。

将试件放入加力装置中。为了保证压力通过试件轴线,可用铅垂线来检验试件是否垂直。接好电阻应变仪导线。


先加一初荷载,记录应变仪的初读数。然后缓慢加载,每加1kN荷载,记录一次读数。当应变迅速增加时,可根据一定大小的应变增量,读取荷载的对应数值。直至