Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Influence of bar end conditions on the critical force





 

Usually the bar ends are fixed by one of four ways shown in Fig. 9.4. The pin-ended bar is the second way considered earlier, when Eulers formula was drawn.

Under other ways of the bar end condition generalization Eulers formula for determining the critical load looks like this:

(9.7)

 

where μ is the coefficient of the effective bar length dependent on the way of the bar end fixation, - the effective bar length.

 

 

Fig. 9.4.

 

Formula (9.7) is obtained if we consider the differential equation of the elastic buckling

 

The equation in question follows from the equation by double differentiating.

Solving of this equation is

 

 

The constants K, B, C, D are determined from the boundary conditions. For example, for the third case of fixation (Fig. 9.4) at the coordinate origin on the lower end we have ( - is the bar length):

 

 

Using these conditions we get

 

 

It is known from mathematics that the homogeneous equations system (i.e. without free members) has a non-equal to zero solving only when its determinant is equal to zero:

 

Expanding this determinant we get . The minimum root of this equation is not equal to zero, then

 

Thus = 0, 7.

Analogously the coefficient values pointed in Fig. 9.4 are got under other ways of the bar end fixation.

As it can be seen from the formula (9.7) the lesser μ is – the larger is the critical, thus, the allowable bar load. For example, the bar load clamped by both ends can be in sixteen times larger than the bar load clamped by one end. Therefore, both bar ends should be clamped rigidly where it is possible. Although, it is not always possible in practice. Elements to which the bar ends are clamped are always more or less elastic, maileable, which introduces some indeterminateness for the design. So very often even under rididly clamped bar ends with other elements the design is done in the factor of stability supposing pinning at both bar ends.

 

9.4. Applicability limits of of Eulers formula

 

Eulers formula cannot always be used. When deriving it we used a differential equation of the elastic line based on Hookes law. Hookes law as it is known is true until the stresses do not surpass the proportional limit. To establish the limits of applicability of Eulers formula let us determine the critical stress i.e. the stress arising at the bar cross section under the action of the critical load:

 

(9.8)

where A is a section of the bar cross area.

But - is the minimum radius of the bar cross section gyration. Therefore the formula (9.8) can be written in the form

 

 

The value characterizes the influence of the bar dimensions and the fixation way of the ends; it is called the slenderness ratio and denoted by The slenderness ratio is the dimensionless value.

Thus, denoting we get

 

To be able to use Eulers formula the following condition must be satisfied:

(9.9)

 

where is the proportional limit of the bar material.

Writing down the formula (9.9) concerning slenderness we get the condition of Eulers formula application in the form

 

(9.10)

 

For example, for steel Ст. 3 we have and

 

 

Thus, for the bars from the low-carbon steel Eulers formula is applied if their slenderness is more than 100.

Analogously, we get the conditions of Eulers formula application for cast-iron, i.e. For medium-carbon and high-carbon and also for alloy steels Eulers formula is applied under slenderness lesser than pointed. So, for bars from chrome-molybdenum steel Eulers formula is applied at

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 722. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Роль органов чувств в ориентировке слепых Процесс ориентации протекает на основе совместной, интегративной деятельности сохранных анализаторов, каждый из которых при определенных объективных условиях может выступать как ведущий...

Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.   Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...

Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения. 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Йодометрия. Характеристика метода Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно...

Броматометрия и бромометрия Броматометрический метод основан на окислении вос­становителей броматом калия в кислой среде...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия