低碳鋼的抗壓強(qiáng)度值,？

曉昀

988老師謝謝您能推心置腹指出問(wèn)題,！我真的很慚愧,！我很不擅長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，僅有的力學(xué)知識(shí)就是上大學(xué)時(shí)的材料力學(xué)基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)備中的其他計(jì)算還能對(duì)付，就是涉及鋼結(jié)構(gòu)的就膽怯,，不騙你,。我的師傅就是老板,，細(xì)節(jié)的鋼結(jié)構(gòu)理論估計(jì)他也沒(méi)有,。我們所做設(shè)備中最多的鋼結(jié)構(gòu)就是設(shè)備的撬體，但是那個(gè)受力分析沒(méi)有這么復(fù)雜,。
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5 k$ |/ u* ?) X7 u7 c3 c. W9 R    這個(gè)試驗(yàn)臺(tái)我手勾了一個(gè)草圖給下面同事,，但是他沒(méi)有表達(dá)出我的意思�,？赡苓@個(gè)問(wèn)題我沒(méi)有敘述清楚,。
! u" t( Y. D5 G/ q0 z. P- Y    問(wèn)題描述如下：
在一個(gè)四方形的底座上有兩根250x250的H鋼，高度為1800mm,，2跟H鋼之間的距離為700mm,，被試驗(yàn)設(shè)備寬度為650左右，并座在距離為700mm的2根H鋼上端,，設(shè)備的主軸豎直向下,。通過(guò)2個(gè)對(duì)稱布置的液壓油缸給設(shè)備主軸施加向下的力，一個(gè)油缸施加150噸,；主軸再通過(guò)設(shè)備內(nèi)部的軸承將施加的力傳給設(shè)備兩邊的安裝軸上,，再通過(guò)這2個(gè)安裝軸傳遞給H鋼。底座的高度也為250,，與H型鋼是同類型鋼材,。

無(wú)能

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這跟油壓機(jī)相似，不過(guò)載荷是反向的,。
: s1 ~7 s! O4 G但我們首先不考慮壓桿穩(wěn)定,，只考慮彎曲。
作用在頂端上的150噸力,，如果偏離H鋼軸心線一個(gè)微小夾角,，會(huì)在底部產(chǎn)生多大的彎矩呢？
假設(shè)偏角為0.5°,，那么在底端產(chǎn)生彎矩sin0.5°*1.8m*150WN=23560Nm,。
# z5 Q' D! T) j* I再假設(shè)頂端載荷偏離形心10mm，則又在全長(zhǎng)產(chǎn)生彎矩150WN*0.01m=15000Nm,。
$ `4 T- m. T( j7 s7 z, z共計(jì)在弱軸Wy上產(chǎn)生彎曲應(yīng)力38560Nm / 233 cm^3 = 165MPa,。
+ u6 L) c) i% i! `) j要命的是，這時(shí)候柱子已經(jīng)有撓度,，中間截面向水平移動(dòng)了一點(diǎn),，那么頂端載荷在中間截面上，是不是又產(chǎn)生了彎矩呢？這個(gè)咱考慮不過(guò)來(lái),，就先不考慮了,。
設(shè)假若產(chǎn)生扭矩，則有可能是sin0.5°*150WN*0.01m=150Nm,，這個(gè)有點(diǎn)小哈,，咱們就忽略它先。
( i6 w5 |! M/ }* B/ Y& M還有壓應(yīng)力150WN/8100mm^2=185MPa,。
9 v1 I- h% M# y1 ^0 Y( x' ?再加上制造安裝偏差,，及H鋼在全長(zhǎng)上的形狀誤差，在相應(yīng)截面上又產(chǎn)生應(yīng)力,。
但是,，你怎么能肯定偏角會(huì)小于0.5°，而偏心會(huì)小于10mm,？
所以問(wèn)題麻煩去了,，樓主這個(gè)設(shè)計(jì)若貿(mào)然就畫圖拿去制造，后果不堪設(shè)想,。
再看壓桿穩(wěn)定,，它的公式是從“梁”的公式推導(dǎo)出來(lái)的，所以壓桿穩(wěn)定不是壓桿的問(wèn)題,，而是梁的問(wèn)題,。
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. f6 Q# [" I& H+ _/ ?2 _/ x建議用桁架結(jié)構(gòu)，首先構(gòu)造幾何不變體系（三角形格子）,，將長(zhǎng)立柱分割成短立柱,，最好分割成壓應(yīng)力控制的短粗桿，咱不會(huì)算穩(wěn)定,，還不會(huì)算壓縮么,，呵呵。
% q( |. P( i& f" C8 j" N! b其次精心設(shè)計(jì)梁柱節(jié)點(diǎn),，保證梁上的彎矩別傳遞到立柱上,，這樣你的立柱就是“純立柱”了，理論就可以用上了,。
立柱是解決了,，再來(lái)算梁，得保證梁是梁,，別變成軸了,，若是如H鋼這種開口截面，變成軸就脆弱了,。
最后設(shè)計(jì)所有節(jié)點(diǎn),，節(jié)點(diǎn)若頂在H鋼的翅膀上,，得用加強(qiáng)板加強(qiáng)翅膀，因?yàn)榇藭r(shí)翅膀從截面看,，又是懸臂梁,。
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從整體到個(gè)體，從上面到下面,，從中間截面到局部節(jié)點(diǎn),，所有的地方都考慮周全了，基本就沒(méi)事了,，再出事就只能聽天由命了,。為什么這么說(shuō)呢,？俺向來(lái)信命,，覺(jué)得人算不如天算，所以地震計(jì)算還是免了,，料想沒(méi)有人會(huì)在發(fā)地震時(shí)開機(jī),。再說(shuō)了，美國(guó)世貿(mào)大廈設(shè)計(jì)的不好么,？不還是照樣塌了,？上海的那個(gè)大廈，吸取了911教訓(xùn)做的設(shè)計(jì),，據(jù)說(shuō)飛機(jī)撞也沒(méi)事,，但它真的能固若金湯么？人真的能勝天么,？笑話,！
于是敝人的哲學(xué)體系就完備了，“盡人事而聽天命”,。

我沒(méi)有設(shè)計(jì)過(guò)這種重型結(jié)構(gòu),，并且在工作中也幾乎都用不上做這種設(shè)計(jì)和計(jì)算，以上純粹是紙上談兵,。

無(wú)能

998大俠果然是高手，做機(jī)械的竟然精通鋼結(jié)構(gòu),，令敝人嘆服,！
, m7 ^0 s  G" `" r1 ]. @5 T8 l2 e- k+ \敝人不才，斗膽試解大俠之回帖,，說(shuō)錯(cuò)了大家勿怪,，純粹是紙上談兵。
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這是基本理論了,，一個(gè)看應(yīng)力的狀態(tài),，一個(gè)看結(jié)構(gòu)狀態(tài)，

應(yīng)力對(duì)桿件中間截面而言，無(wú)非材力的拉壓剪扭彎,，對(duì)節(jié)點(diǎn)而言,，得上彈性力學(xué)，當(dāng)然這是嚇唬人的話,，若用節(jié)點(diǎn)板或節(jié)點(diǎn)塊,，查手冊(cè)即可。
結(jié)構(gòu)狀態(tài)就是結(jié)構(gòu)形式了,，剛架結(jié)構(gòu)還是桁架結(jié)構(gòu),，桁架結(jié)構(gòu)也分好多種的，剛架結(jié)構(gòu)也是,。但歸根結(jié)底,，一上有限元，全部搞定,。
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舉幾個(gè)淺顯的例子,，
5 g/ z5 F6 E+ D6 C1 當(dāng)不滿足歐拉條件時(shí)，不是強(qiáng)度的問(wèn)題,，是穩(wěn)定性的問(wèn)題,，強(qiáng)度可以還富裕，但結(jié)構(gòu)已經(jīng)跨了,，

這個(gè)就是壓桿穩(wěn)定的內(nèi)容了,。為什么穩(wěn)定性排第一呢？實(shí)際是彎曲排第一,，敝人在敝貼中說(shuō)過(guò),，所有的應(yīng)力中彎曲應(yīng)力最厲害。
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2 D! P6 c1 I- Z3 X2 V2 當(dāng)不滿足斜切條件時(shí),，不是被壓潰,，而是被切剪所破壞了，此時(shí)抗壓值尚夠,，但已經(jīng)破壞了,，

* e0 E" Z0 J* {( r9 l/ S. R塑性材料的變形實(shí)際就是剪切變形，從微觀上說(shuō)是晶體滑移,，這個(gè)敝人學(xué)的不深,。
9 A2 l0 `8 E* A" F. u( ^不同的材料其剪切強(qiáng)度跟抗拉強(qiáng)度的比值也不同，分別有0.4,，0.5,，0.7的，為安全計(jì)我們一般取0.5,，精確點(diǎn)取0.577,，前面的大俠說(shuō)了,，分布是屈氏準(zhǔn)則與米氏準(zhǔn)則。
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3 當(dāng)不滿足擠壓條件時(shí),，材料的局部因擠壓已經(jīng)破壞,，而整體結(jié)構(gòu)尚在，

, H6 t$ r, N" N3 p: Z. H) C/ d( e擠壓應(yīng)力最容易分布不均而引起應(yīng)力集中,。就是一個(gè)四方的大鐵塊子壓在另一個(gè)四方的大鐵塊子上,，接觸面從中心到邊緣每一點(diǎn)的應(yīng)力都不同，這個(gè)得用彈性力學(xué)來(lái)證明,。根源是全部的微元體都要保證自己的平衡,，從而得出滿足彈力全部15個(gè)方程的解。這個(gè)“負(fù)載均衡”的觀點(diǎn)敝貼中也提過(guò),，奇妙的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中也講究個(gè)“負(fù)載均衡”,。何以故？老子說(shuō)過(guò),，不患貧而患不均,。

( u1 n% Z) W% E7 a. Y4 當(dāng)連接結(jié)構(gòu)的沖切條件不夠的時(shí)候，立柱可能尚在,，但結(jié)構(gòu)已經(jīng)損壞，

節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要比中間截面復(fù)雜,。
& x# s3 E7 ^) Y1 D, p/ @  X1 R至于說(shuō)整體穩(wěn)定性,，這個(gè)敝人不詳，但萬(wàn)變不離其蹤,，料想也是因?yàn)榱Ω淖兞怂�的方��,，從而引起載荷性質(zhì)的改變，進(jìn)而將桿件變成了“梁”,，敝貼中也曾提過(guò),。

JSBAO

通常承壓應(yīng)該問(wèn)題不大,，主要要考慮其他情況的

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基于拉伸實(shí)驗(yàn)確定的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，最大應(yīng)變量受到塑性失穩(wěn)的限制,，一般∈=1.0左右,，而實(shí)際塑性變形的應(yīng)變往往比1.0大得多，因此,，用拉伸實(shí)驗(yàn)確定的應(yīng)力-應(yīng)變曲線便不夠用了,，而用壓縮實(shí)驗(yàn)得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的應(yīng)變量∈=2，因此要獲得大變形程度下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線需要用壓縮實(shí)驗(yàn),。所以你做壓縮實(shí)驗(yàn),，當(dāng)然用壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線,，用拉伸的話不夠用啊。

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對(duì)在受壓狀態(tài)下工作的零件可以做壓潰試驗(yàn),，在一定的壓潰載荷下不開裂,，且壓縮應(yīng)變量不超過(guò)額定值，才能保證材質(zhì)的使用性能,。

冷水黃金

書到用時(shí)方恨少,，郁悶，頂下,！

無(wú)情,、無(wú)我

材料都是怕拉不怕壓的,，老師每次都這樣說(shuō),，你這個(gè)試驗(yàn)臺(tái)若是懸掛在"H"的中間應(yīng)屬壓彎組合，但考慮抗壓是不行的...還要考慮彎曲啊....