
【机】 buckling load
defeat; frustrate
bend; bent; crooked; melody; music; song; wrong
【化】 distiller's yeast; distillery yeast
【医】 bend; curvatura; curvature; cyrto-; flexura; flexurae; flexure; leaven
bear; borne; load; onus
【计】 load line
【化】 load
【医】 load
挫曲负荷(Buckling Load)是工程力学与材料科学中的核心概念,指细长结构(如柱、杆、板壳)在轴向压力作用下,突然失去稳定性而发生屈曲变形的最小临界载荷值。其汉英对应关系为:
当轴向压力达到特定临界值时,结构会从稳定的直线平衡状态突变为弯曲状态,该临界载荷即为挫曲负荷。其本质是稳定性失效而非材料强度破坏,即使应力低于材料屈服极限也可能发生。
关键公式(欧拉公式): 细长柱的挫曲负荷由经典欧拉公式给出: $$ P_{cr} = frac{pi E I}{(K L)} $$ 其中:
惯性矩 $I$ 越大(如工字梁),抗屈曲能力越强。薄壁结构需额外考虑局部屈曲。
弹性模量 $E$ 高的材料(如钢 > 铝)临界负荷更高。
长度 $L$ 增加会显著降低 $P_{cr}$(平方反比关系),长细比($KL/r$,$r$ 为回转半径)是核心参数。
两端固定($K=0.5$)的挫曲负荷是两端铰接($K=1$)的4倍。
工程应用:
建筑柱体、航空航天桁架、压力容器支撑件等设计必须验证挫曲负荷,避免失稳事故(如桥梁坍塌案例)。
中文术语 | 英文术语 | 说明 |
---|---|---|
挫曲负荷 | Buckling Load | 临界屈曲载荷 |
弹性屈曲 | Elastic Buckling | 材料未屈服时的失稳 |
非弹性屈曲 | Inelastic Buckling | 材料进入塑性阶段的失稳 |
屈曲模态 | Buckling Mode | 失稳时的变形波形(如一阶屈曲) |
后屈曲行为 | Post-Buckling Behavior | 失稳后的承载能力变化 |
高等教育出版社,第6章"压杆稳定"详述欧拉理论及工程计算方法。
Standard Test Methods for Compression Testing of Metallic Materials at Room Temperature,涵盖屈曲测试规范。
经典屈曲理论专著,涵盖板壳屈曲等高级内容。
注:实际工程设计需结合有限元分析(如ANSYS)模拟复杂边界下的屈曲行为,并遵循GB 50017-2017《钢结构设计标准》等规范。
挫曲负荷是一个工程力学领域的专业术语,其核心含义可结合搜索结果和工程背景解释如下:
1. 基本定义 挫曲负荷(Buckling Load)指细长结构(如柱、杆等)在承受轴向压力时,发生突然弯曲失稳的临界载荷值。当外力超过此临界值,结构会失去原有形态稳定性。
2. 工程应用场景
3. 典型示例 $$ P_{cr} = frac{pi EI}{(KL)} $$ 此为欧拉公式,用于计算理想细长杆的挫曲负荷,其中:
4. 扩展说明 挫曲现象不同于普通塑性变形,属于几何非线性失稳问题。实际工程中还需考虑材料缺陷、残余应力等因素,常通过安全系数法进行设计。
建议需要具体计算参数时,可参考《材料力学》教材或GB 50017-2017《钢结构设计标准》等专业规范。
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