轴向载荷作用下H形悬臂梁稳定性能研究

王文浩,苟文选，杨 帆，闫五柱

(1.西北工业大学力学与土木建筑学院，陕西 西安 710129；2.太原科技大学机械工程学院，山西 太原 030024)



轴向载荷作用下H形悬臂梁稳定性能研究

王文浩1,2,苟文选1，杨 帆1，闫五柱1

(1.西北工业大学力学与土木建筑学院，陕西 西安 710129；2.太原科技大学机械工程学院，山西 太原 030024)

受压的H形截面梁或柱是机械设备中普遍采用的结构构件，对其承载力的准确预测有重要的意义。本文采用解析法和有限元分析方法，分别计算了屈曲临界载荷和考虑初始缺陷的后屈曲承载力。通过分析得出主要结论：第一，考虑初始缺陷的后屈曲分析结果比较接近实际情况，与不考虑初始缺陷的临界载荷相比更接近规范计算值。第二，适用于欧拉公式的细长压杆屈曲后强度不会提高，因此屈曲后强度不能提供安全储备。第三，有限元解与规范计算值的差别是由于规范值考虑了安全系数。本文得出的结论可供机械工程设计人员参考。

悬臂梁；屈曲；后屈曲

0 前言

H形梁、柱和工字形梁结构广泛应用于重型机械行业中[1]，如龙门架、架桥机、塔式起重机、桅杆起重机以及轨道的主要结构部件，桥式起重机主梁，桁架式起重机上下弦杆，门式起重机支腿以及振动设备底座[2]等。其中H形截面由于沿两主轴方向的截面抗弯模量比较接近，主要用于受压构件和沿两个主轴平面受弯的构件；工字形截面由于截面较高，一般仅用于在其腹板平面内受弯的构件。然而在实际工程中，纯粹的受压或者受弯构件是很少见的，因此工字梁也有受压的要求。……