钢结构厂房造价

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材料的“懒惰”导致构件失稳

温州钢结构公司认为失稳微观就是受弯收扭破坏嘛。一个临界点,极限,超过极限就失稳,有点类似于天平。
 
用材料力学的角度来看,施加的外力会引起构件内的应变和应力,应变的积累导致构件发生了宏观变形。平衡条件决定了施加的外力和应力之间的关系,而材料的性质决定了应力和其发展的应变之间的关系。对于材料来说,其一点的应变和应力的乘积是其应变能密度,而所有的应变能密度之和就是其在外力作用下吸收的能量(也就等于外力做的功)。材料懒就懒在,他觉得吸收能量很累,所以能少吸收一点就少吸收一点。所以,当你去加载一个构件的时候,他一开始先按最舒服的一个方式去变形;比如压一根柱子的时候,他先让自己缩短,产生应变、应力来和外力平衡。增大外力,他进一步缩短,直至缩短所吸收的能量积累到一定程度时,这些材料突然发现,如果不缩短,而是直接横着弯出去,整体上要吸收的能量更小了。所以他们就因为懒惰而做出了失稳的选择。
 
为什么构件会失稳(有没有材料微观角度的解释)?
 
失稳本来研究的就是细长的构件,虽然跟材料弹性模量有关系,但是起因和材料本身关系不大。非要从微观解释,也只能从构件的形态上出发。因为这个世界没有完美的形态和完美的环境,如不对称,材质不均匀,各种外界杂乱的荷载的影响,所以现实中轴心压力方向并不是完美轴向,大部分情况其实是偏心的。在构件足够细长,或者压力足够大,突破某个临界的时候,构件所受压力引起足够的侧向形变,而导致杆件的平衡状态瞬间被打破,从而发生失稳。