题目
【简答题】提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载力?为什么?
【简答题】提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载力?为什么?
题目解答
答案
提高轴心压杆钢材的抗压强度不能提高其稳定承载力,因为理想轴心压杆在弹性阶段由于 E 为一常量,且各类钢材基本相同,故其临界应力只是长细比 λ 的单一函数, 与材料的抗压强度无关。
解析
本题考查轴心压杆稳定承载力的影响因素相关知识。解题思路是先明确轴心压杆稳定承载力的计算依据,再分析钢材抗压强度与稳定承载力之间的关系。
对于理想轴心压杆,其临界应力$\sigma_{cr}$的计算公式为$\sigma_{cr}=\frac{\pi^{2}E}{\lambda^{2}}$,其中$E$为钢材的弹性模量,$\lambda$为长细比,$\lambda = \frac{l_0}{i}$,$l_0$为压杆的计算长度,$i$为截面的回转半径。
从公式$\sigma_{cr}=\frac{\pi^{2}E}{\lambda^{2}}$可以看出,在弹性阶段,各类钢材的弹性模量$E$基本相同,是一个常量。而临界应力$\sigma_{cr}$仅仅是长细比$\lambda$的单一函数,与钢材的抗压强度并无直接关联。也就是说,即使提高了轴心压杆钢材的抗压强度,由于临界应力的计算不涉及抗压强度这一因素,所以其稳定承载力并不会因此而提高。