或者說,現實中,由於材料與受力情況均為非理想狀態,軸心受壓構件失穩是由於構件在工作中的微小偏壓完成的。這麼理解是否正確,是否嚴謹?如果正確,那麼構件的長細比中,迴轉半徑的大小,就可以理解為在計算長度相等的情況下,上述所說的微小偏壓對於迴轉半徑小的構件影響大,容易失穩,微小偏壓對於迴轉半徑大構件影響小。這麼理解對嗎?


當然如果是理論力學剛體模型,就不存在失穩。下面進入材料力學:1.題主所述微小偏壓問題絕對不容忽視。

2.實際受壓時受力是端面,受荷面與載入面是否完美平行,與軸心是否完美垂直也是個問題,否則可能會造成一部分先受力應力不均勻(剛度越大影響越大)。

3.材料是否為理想的各向同性均質材料。4.以上條件都滿足的話,別忘了歐拉這個大咖的「微小側向幹擾」! 我們不扯了回到失穩的問題,其實人家探討失穩時本就假設了理想條件!以上我們糾結的不過是強度問題,有了「微小的側向幹擾後」,失穩的本質是一個概率模型,也就是數學問題。

懶得打字,貼上本科教材,歡迎分分鐘百十上千萬的知乎大咖來噴來教誨。。。。


恰恰相反

只要是因為壓應力導致的結構失去承載力的情況,以通常的可簡化為雙線性的本構模型來說,基本都會表現為屈曲的形式,即都存在穩定性問題。


不是這樣的

首先必須明確:無論理想還是現實,失穩首先需要一個微小擾動,沒有微小擾動就不存在失穩問題。就算完全理想的構件,不存在各種初始缺陷,也必須考慮微小擾動這個條件,這樣失穩纔有討論的意義。不然,就算壓力超過臨界值,壓桿只會處於不穩定的平衡中而依然不會失穩。

下面解釋為什麼不是這樣的:

對於理想構件,實際上歐拉公式就是理想構件的臨界壓力值。歐拉公式的推導完全沒有假設偏心,但依然能得到失穩的臨界力。所以有初始缺陷並不是失穩的必要條件。

那麼理想構件和現實構件的區別在哪裡呢?區別就在於題主說的初始缺陷。對於現實構件,一定會產生初彎曲、初偏心、殘餘應力等初始缺陷。這些缺陷的存在的結果有兩個:

一是初始缺陷的存在會進一步降低構件失穩的承載力。實際構件的失穩承載力Pu會小於基於理想構件算出來的歐拉臨界力Pcr。缺陷越大,降低越多。

二是初始缺陷的存在會確定受壓構件的失穩平衡路徑,而理想構件的失穩平衡路徑是不確定的。簡單來說,一根理想軸心壓桿,就算能分出強軸,但最終是繞著強軸向左邊還是向右邊失穩,這是無法確定的。而實際構件由於初始缺陷的存在,就會讓構件沿著初始缺陷的方向失穩。比如構件有向右的初始彎曲,那麼最終構件就會向右失穩。

結構穩定理論裏把理想構件的失穩叫做分枝型失穩,實際構件的失穩叫做極值型失穩。有興趣可以找一本書研究一下。


軸心受力也要考慮失穩,材料力學裡面有關於軸心受壓失穩的理論推導過程,就是那個叫歐拉的大爺鼓搗出來的。


首先,這麼專業的工科問題就不要在知乎提問了,不是工科狗不會回答的,逼格太低,不能體現上知天文下知地理的優越感,畢竟這是逼乎。可以去專業論壇或者找個老師同學譚韜。理論上,軸心受壓的構件也有穩定問題,取決於桿件的長細比。短桿基本不存在穩定問題,但長桿,容易形成失穩。具體解答請參考材料力學or理論力學(忘記是哪本書了)。知乎不適合討論這麼具體的技術問題,都是分分鐘幾十萬上下的。
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