献给拥有线锁折刀的兄弟——线锁安全性技术讨论（小弟献丑了）

liebealt · 发表于 2009-7-28 00:24

应力集中在1/6，其他5/6在这个计算里是无效的
简单理解就是如果掰这个锁片，所有形变都会集中在铣槽位置
jasonp 发表于 2009-7-28 00:08

需要在长度方向上0和L处给出边界条件的，怎么能把那5L/6就丢了呐

liebealt · 发表于 2009-7-28 00:28

可能我表达的不够准确，我用英语学的这些东西，所以可能翻译过来有些蹩脚。
官方翻译column buckling是柱体失稳
但在我的学科里column buckling形容的是越过临界的瞬间柱体崩溃的现象（晕，说白了还是失稳），或 ...
jasonp 发表于 2009-7-28 00:15

嗯，对于土木结构来说可能由于其抗拉抗剪较弱，可以称为崩溃，学习了。但对于金属材料来说，离崩溃还很早，这时往往还没上弹性极限，更不用说强度极限了。

jasonp · 发表于 2009-7-28 00:32

本帖最后由 jasonp 于 2009-7-28 00:34 编辑

重点是，两个同样材料柱体比较稳定性，有两个重要数据，一个是柱体截面积的惯性弯矩，也就是截面积的长宽，另一个是柱体的有效长度。用I=bh^3/12来说，当弱轴上的高改变的时候（就是铣出铣槽），截面积惯性弯矩是成立方下降的，但是同时柱体的有效长度也大幅度降低
用W表示柱体稳定性的话，W=I/L^2，推导出W是和bh^3/L^2成正比的，所以当h和L同时降低的时候，W未必会降低，而在锁片的例子里，W往往会提高

jasonp · 发表于 2009-7-28 00:37

需要在长度方向上0和L处给出边界条件的，怎么能把那5L/6就丢了呐
liebealt 发表于 2009-7-28 00:24

因为铣槽两端的边界条件相当于是刚性的，因为截面积的几何惯性弯矩差距太大了，用1/3的厚度来说集合惯性弯矩的差别是27倍，这样两端基本都可以按照刚性来考虑

liebealt · 发表于 2009-7-28 00:41

重点是，两个同样材料柱体比较稳定性，有两个重要数据，一个是柱体截面积的惯性弯矩，也就是截面积的长宽，另一个是柱体的有效长度。用I=bh^3/12来说，当弱轴上的高改变的时候（就是铣出铣槽），截面积惯性弯矩是成立 ...
jasonp 发表于 2009-7-28 00:32

嗯，我明白你的意思。但关键在于即使锁片上开了槽，作为一个整体，也必须整体分析，那5L/6的长度是不能舍弃的。除非在这种假设下：锁片与刀片接触的那一端是固定端(零自由度)且这5L/6的长度是刚体。

jasonp · 发表于 2009-7-28 00:43

嗯，对于土木结构来说可能由于其抗拉抗剪较弱，可以称为崩溃，学习了。但对于金属材料来说，离崩溃还很早，这时往往还没上弹性极限，更不用说强度极限了。
liebealt 发表于 2009-7-28 00:28

嗯...可以这么理解，而且也因为在土木工程里失稳是几乎完全不允许出现的，所以出现失稳就是失败

finite · 发表于 2009-7-28 00:44

这么专业？建个模，有限元分析下？？哈哈，晕啊，你们

jasonp · 发表于 2009-7-28 00:48

嗯，我明白你的意思。但关键在于即使锁片上开了槽，作为一个整体，也必须整体分析，那5L/6的长度是不能舍弃的。除非在这种假设下：锁片与刀片接触的那一端是固定端(零自由度)且这5L/6的长度是刚体。
liebealt 发表于 2009-7-28 00:41

确实是整体分析，但是因为没有被铣的部分的惯性弯矩比铣过的部分大太多，所以我把5/6的长度作为了刚体。
事实上，在分析的时候，我确实把顶端作为固定端，且5L/6作为刚体，我认为这是比较合理的假设

finite · 发表于 2009-7-28 00:50

对于结构复杂的东西，材料力学不够用的，要用弹性理论

jasonp · 发表于 2009-7-28 00:54

对于结构复杂的东西，材料力学不够用的，要用弹性理论
finite 发表于 2009-7-28 00:50

来呀，一起玩

liebealt · 发表于 2009-7-28 01:00

因为铣槽两端的边界条件相当于是刚性的，因为截面积的几何惯性弯矩差距太大了，用1/3的厚度来说集合惯性弯矩的差别是27倍，这样两端基本都可以按照刚性来考虑
jasonp 发表于 2009-7-28 00:37

嗯，姑且认为这5L/6的材料可以当成刚体。但是由于锁片与刀片接触的那一端不是固定端，所以这段刚体与较弱结构连接处的挠度不可能为零，这样在计算载荷弯矩时就得乘以一个结构尺寸级别的系数，更加不稳定了。

liebealt · 发表于 2009-7-28 01:03

确实是整体分析，但是因为没有被铣的部分的惯性弯矩比铣过的部分大太多，所以我把5/6的长度作为了刚体。
事实上，在分析的时候，我确实把顶端作为固定端，且5L/6作为刚体，我认为这是比较合理的假设
jasonp 发表于 2009-7-28 00:48

刚体不多想了，固定端确万万不可啊。YZ平面里的转动怎么也不能抹杀的。

jasonp · 发表于 2009-7-28 01:10

挠度英语怎么翻译- -
如果现在如果我们假设，没有铣槽的锁片顶端是自由端，可以在外力作用下自由位移，那么在有铣槽的锁片的铣槽顶端因为和上面的锁片链接，所以还是受到很大限制的，不是自由的，在这个极端情况下，可以比较容易得看出没有铣槽的锁片的有效长度系数比有铣槽的锁片的铣槽位置的有效长度系数大，这个结论我觉得可以挪用到现在的情况里，因为无论锁片顶端的情况如何，理论上讲铣槽位置都会受到更大的限制，降低它的有效长度系数

liebealt · 发表于 2009-7-28 01:12

我的区别大抵如此。

jasonp · 发表于 2009-7-28 01:13

本帖最后由 jasonp 于 2009-7-28 01:15 编辑

是，确实是这样，但是考虑到没有铣槽的情况，铣槽始终是受到更大限制，所以这个系数k会比没有铣槽的情况更小，而不是更大
或者说，在两个不同的例子里，锁片顶端的固定情况并没有发生改变，但是显然铣槽位置与上面锁片链接的固定程度是超过pin support的，在pin和fixed之间，这样就会给铣槽位置的锁片带来更多限制，让有效长度系数更小

jasonp · 发表于 2009-7-28 01:18

还有就是刚才讨论的失稳问题，我依然坚持有铣槽或者cut out的锁片不容易失稳。因为材料的强度够，而几何又不构成比不带铣槽的锁片先失稳的条件

liebealt · 发表于 2009-7-28 01:20

挠度英语怎么翻译- -
如果现在如果我们假设，没有铣槽的锁片顶端是自由端，可以在外力作用下自由位移，那么在有铣槽的锁片的铣槽顶端因为和上面的锁片链接，所以还是受到很大限制的，不是自由的，在这个极端情况下， ...
jasonp 发表于 2009-7-28 01:10

我不做结构方面，挠度的英语也不知道，一会去查查

这里不需要夸张到自由端，铰支比较合适。在这种情况下，区别不止是有效长度这一点，还有，受力有了本质的变化：出现了侧向力，而侧向力对于压杆的失稳影响是不言而喻的。

说到这，发现铰支也不合适，它扼杀了锁片和刀片接触端沿两支承连线方向的继续位移，这才是要命的，因为它直接导致了解锁...

liebealt · 发表于 2009-7-28 01:22

挠度貌似称为deflection。

jasonp · 发表于 2009-7-28 01:24

刚体不多想了，固定端确万万不可啊。YZ平面里的转动怎么也不能抹杀的。
liebealt 发表于 2009-7-28 01:03

你是对的，是我疏忽了，但这并不改变我的结论，因为铣槽部分始终受到更大的限制，大于pin support的限制

liebealt · 发表于 2009-7-28 01:31

你是对的，是我疏忽了，但这并不改变我的结论，因为铣槽部分始终受到更大的限制，大于pin support的限制
jasonp 发表于 2009-7-28 01:24

铣槽的那一端都快变成自由端了... 线位移因为刚体部分的长度而得到，本身开始屈曲部分也有转动

呵呵，有时间我来简单计算下看看。

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