如果杆件是理想地沿轴向受压,无侧向扰动力,材料截面都均匀。在这种理想情况下,杆件确实是不会失稳变弯曲。
但是,当杆件压力很大时,如果杆件变弯,杆件轴线由直变弯,杆件轴向长度增加,轴向压应力变为弯曲应力。在弯曲状态下杆件的弹性能更小,所以弯曲状态是比轴压状态更加稳定的的状态。
所以,一旦杆件材料不均匀,施加的力不是严格沿轴向,甚至结构有微振动这一类的扰动力作用下,杆件都可能失稳变弯,释放弹性能,达到一个更加稳定的状态。
最后总结,压力很大的情况下,杆件的弯曲状态对应的弹性能更小,是更加稳定的状态。只要有材料不均匀,力不是严格沿轴向,以及结构微振动这一类的扰动因素发生,杆件就会迅速失稳变弯曲,释放能量。
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轴心受压构件当压力达到一定程度时,构件会发生侧向变形,即构件轴线发生侧向弯曲,这时的轴向压力会对构件产生附加弯矩,并随着压力增大而失稳破坏。所以钢结构构件要限制长细比,还要验算整体稳定。
参考材料力学的压杆稳定问题,话说前天刚做了这个实验,长细比越大越容易失稳,而且还是成平方正比增加