Cơ học · Ổn định và uốn dọc

Mất ổn định Euler

Ước tính tải trọng tới hạn đàn hồi của phần tử nén mảnh, có xét điều kiện liên kết ở hai đầu.

Ngày tạo v1.0

Tác giả: Thibaut Grzelak, Kỹ sư tính toán cơ học

Ổn định và uốn dọc
01Dữ liệu tính toánPcr = π²EImin /(KL)²
P P L Iₘᵢₙ
Nhận dạng dữ liệuL là chiều dài thực; K biểu thị điều kiện liên kết và Iₘᵢₙ là trục yếu.

Kết quả đã được cập nhật.

03

Kết quả

Hệ mét
Bán kính quán tính nhỏ nhất
56,56854mm

r = √(Imin/A).

Độ mảnh
53,03301—

Tỷ số KL/r.

Tải trọng tới hạn Euler
1.842,326kN

Tải trọng phân nhánh đàn hồi lý thuyết.

Ứng suất tới hạn
736,9305MPa

Tỷ số Pcr/A.

Xem chi tiết phép tínhCông thức, chuyển đổi sang SI, phép thế số và kết quảMở ↓

Ghi chú tính toán

Chi tiết đầy đủ của phép tính

Phần tử thẳng, lăng trụ, ban đầu hoàn hảo và chịu tải dọc trục. Vật liệu đàn hồi tuyến tính. Mất ổn định tổng thể quanh trục yếu hơn. Euler chỉ phù hợp với phần tử đủ mảnh và không thay thế tiêu chuẩn thiết kế.

← Xem nhóm “Ổn định và uốn dọc”
01Công thức và ký hiệu

Các công thức sử dụng

LeKLChiều dài hữu hiệu
r√(Imin/A)Bán kính quán tính nhỏ nhất
λKL/rĐộ mảnh
Pcrπ²EImin/(KL)²Tải trọng tới hạn
02Giả thiết và giới hạn

Phạm vi áp dụng

  • Phần tử thẳng, lăng trụ, ban đầu hoàn hảo và chịu tải dọc trục.
  • Vật liệu đàn hồi tuyến tính.
  • Mất ổn định tổng thể quanh trục yếu hơn.
  • Euler chỉ phù hợp với phần tử đủ mảnh và không thay thế tiêu chuẩn thiết kế.
03Ví dụ kiểm chứng

Trường hợp số tham chiếu

  1. E = 210 GPa, Imin = 8 000 000 mm⁴, A = 2 500 mm², L = 3 m và K = 1.
  2. r = 56,5685 mm và λ = 53,033.
  3. Pcr = 1 842,33 kN.
  4. σcr = 736,93 MPa.
04Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi về phép tính

Tại sao sử dụng Imin?

Phần tử thường mất ổn định quanh trục có độ cứng EI nhỏ nhất, do đó phải dùng mômen quán tính nhỏ nhất tương ứng.

Chọn K như thế nào?

K lý tưởng hóa khả năng quay và chuyển vị của hai đầu. Trong kết cấu thực có thể phải lấy từ tiêu chuẩn hoặc mô hình ổn định tổng thể.

Tải trọng Euler lớn có đảm bảo an toàn không?

Không. Còn phải kiểm tra độ bền tiết diện, khuyết tật, hiệu ứng bậc hai, đường cong mất ổn định và tiêu chuẩn áp dụng.

05Tài liệu tham khảo

Tài liệu kỹ thuật

  1. Timoshenko & Gere, Theory of Elastic Stability.
  2. Gere & Goodno, Mechanics of Materials, mất ổn định cột.