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稳定性

2023-04-06 21:00自然百科人已围观

[拼音]：wendingxing

[外文]：stability

在一定条件下，物体在偏离平衡位置后能恢复到原来平衡位置的性能。如塔式起重机一般要加适当的配重，使其承受各种载荷时重心始终在支承点周围的范围内而不翻倒。液压缸的活塞杆、压力机的丝杆、起重机钢结构的受压弦杆等细长杆，都要进行稳定性校核。焊接箱形结构的腹板存在薄板稳定性问题。薄壁压力容器受外压或抽真空时，需要考虑容器形状的稳定性，如失稳便会发生凹凸变形。

失稳及其形式

物体偏离平衡位置后不能恢复到原来位置叫失稳。如细长杆或薄壁结构在过大的压应力作用下，原来的平衡形式突然改变，发生显著变形，杆变弯，容器的曲率半径发生显著变化，细长杆或薄壁结构就产生失稳。结构失稳的形式有：

（1）压杆的载荷超过临界值时，原来的直线平衡形式失去稳定性，可能转为弯曲平衡形式，载荷逐渐加大时，实际弯曲变形也随之加大，但并未丧失承载能力。

（2）受外压的球形薄壁容器失稳变形后所能承受的力已小于临界力，即结构丧失了原有的承载能力。

（3）扁拱形薄板零件或扁壳形零件，其凸面承受压力时逐渐产生变形，当压力达到临界值时便失去稳定，其平衡位置发生跳跃，突然变到和原来平衡位置相对对称的位置。

临界力

具有稳定平衡位置的物体，势能量小;偏离平衡位置时势能较大，因此有恢复平衡位置的趋势。结构的稳定性与载荷大小有关。以两端受一对相等轴向压力的铰接杆为例，设想压杆稍有弯曲变形，杆的两端点有同时相对位移，于是外力在此位移上作功，则杆内存在弯曲应变能。如果计算出的外力功大于或至少等于应变能，则有可能发生弯曲变形。在工程上称能够引起原来的平衡形式失稳的压力和压应力的最低值为临界力。载荷小于临界力时，压杆的直线平衡形式是稳定的，可以按一般强度条件计算。载荷超过临界力时，只要有小的原始弯曲，就会导致不断增长的弯曲，而使杆失效。失稳问题的特点是平衡形式的突然变化，而临界应力的数值可能远低于材料的屈服极限。

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