材料力学电算大作业Word文档格式.doc
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单向应力
输入：
x方向的应力
1.
工字型截面—对形心轴的惯性矩Iy、Iz及截面面积A
2.相当长度系数μ、长度l
3.材料参数：
E、σp、σs；
线性经验公式系数a、b
4.工作压力P及稳定安全系数n
输出
1.绘制临界应力总图（图示）
2.临界压力Pcr或临界应力σcr
3.稳定安全校核结果
（2）算法
1.柔度、判别柔度、可用直线公式最小柔度计算
其中，为杆件长度系数，l为杆件长度，I为截面惯性矩，A为截面面积，E是弹性模量，是比例极限，a是线性经验公式中的a，b是线性经验公式中的b，是屈服极限。
2判断.之间的大小关系
①时，用欧拉公式进行计算；
②时，用直线经验公式进行计算；
③时，校核强度；
3具体校核计算
①时，；
将与工作压力P进行比较，若P<
.则校核合格，反之则不合格。
②时，用直线经验公式进行计算，，，将与工作压力P进行比较，若P<
，若，则校核合格，反之则不合格。
其中n是安全系数，是临界压力，是临界应力。
二、程序框图
开始
选择杆件的截面类型
输入材料的参数E、σp、σs、线性经验公式系数a、b，相当长度系数μ、长度l，工作压力P及稳定安全系数n以及所选截面的参数
相当长度系数μ、长度l工作压力P及稳定安全系数n
·
利用数据进行一系列计算，最后得到临界应力，校核结果，并且绘制临界应力图
输出临界应力，临界应力图以及校核结果
结束
三、源程序（见附录）
四、算例
算例1
如图，由Q235钢制成的圆截面压杆，截面半径为0.2m，杆件长9m，E=200GPa，比例极限为200MPa，屈服极限235MPa，线性经验公式a，b分别为304MPa和1.12MPa，安全系数为2.5，试对此杆进行校核。
F=2KN
算例2
5KN
如图，由硅钢制成的矩形截面压杆，截面宽0.12m，高0.2m，杆件长15m，E=200GPa，比例极限为200MPa，屈服极限235MPa，线性经验公式a，b分别为578MPa和3.744MPa，安全系数为2，试对此杆进行校核。
五、计算结果
算例一：
在题目所给条件下，该杆件临界应力：
60.9235MPa，检验结果为合格。
算例二：
59.6801MPa，检验结果为合格。
附录
本程序在MATLAB环境下实现，由于GUI在制作过程中会自动生成很多与主程序无关的代码，所以以下仅给出开始按钮下的主要代码。
clc;
popup_sel_index=get（handles.popupmenu4,'
Value'
）;
switchpopup_sel_index
case1
type=1;
case2
case3
case4
end
iftype==1
dc=str2double（get（handles.edit2,'
String'
））;
elseiftype==2
Dr=str2double（get（handles.edit2,'
dr=str2double（get（handles.edit3,'
elseiftype==3
b=str2double（get（handles.edit2,'
%输入矩形的宽
h=str2double（get（handles.edit3,'
%输入矩形的高
else
Iy=str2double（get（handles.edit2,'
%输入工字型截面对形心轴的惯性矩Iy
Iz=str2double（get（handles.edit3,'
%输入工字型截面对形心轴的惯性矩Iz
A=str2double（get（handles.edit4,'
%输入截面面积
mu=str2double（get（handles.edit5,'
%'
请输入长度系数
l=str2double（get（handles.edit6,'
%请输入杆件长度
E=str2double（get（handles.edit7,'
））*1e9;
%请输入杨氏模量
sigma_p=str2double（get（handles.edit8,'
））*1e6;
请输入比例极限
sigma_s=str2double（get（handles.edit9,'
%请输入屈服极限
a=str2double（get（handles.edit10,'
%请输入线性经验公式a
b=str2double（get（handles.edit11,'
%请输入线性经验公式b
P=str2double（get（handles.edit12,'
））*1000;
%请输入工作压力
n=str2double（get（handles.edit13,'
%请输入安全系数
I=pi*dc^4/64;
lamda=mu*l/sqrt（I/（pi*dc^2/4））;
A=pi*dc*dc/4;
I=pi*Dr^4/64-pi*dr^4/64;
lamda=mu*l/sqrt（I/（pi*Dr^2/4-pi*dr^2/4））;
A=pi*（（Dr*Dr）-（dr*dr））/4;
elseiftype==3
I=b*h^3/12;
lamda=mu*l/sqrt（I/b*h）;
A=b*h;
I=min（[IyIz]）;
lamda=mu*l/sqrt（I/A）;
lamda_p=pi*sqrt（E/sigma_p）;
lamda_s=（a-sigma_s）/b;
%校核稳定安全性
iflamda>
lamda_p%欧拉方法计算
Fcr=pi^2*E*I/（（mu*l）^2）;
sigma_cr=Fcr/A;
ifP<
（Fcr/n）
set（handles.edit14,'
'
合格'
else
不合格'
end
elseiflamda_s<
lamda<
lamda_p%直线经验公式
sigma_cr=a-b*lamda;
iftype==1
Fcr=sigma_cr*（pi*dc^2/4）;
elseiftype==2
Fcr=sigma_cr*（pi*Dr^2/4-pi*dr^2/4）;
elseiftype==3
Fcr=sigma_cr*（b*h）;
Fcr=sigma_cr*A;
%稳定性校验结果：
合格
不合格
elseif0<
lamda_s%校核强度
sigma_cr=p/（pi*dc^2/4）;
sigma_cr=p/（pi*Dr^2/4-pi*dr^2/4）;
sigma_cr=p/（b*h）;
sigma_cr=p/A;
ifsigma_cr<
sigma_s
set（handles.edit15,'
set（handles.edit17,'
sigma_cr/1000000）;
%绘制临界应力总图
x=0:
0.1:
lamda_s;
y=0*x+sigma_s;
plot（x,y,'
LineWidth'
2）;
holdon;
x=lamda_s:
lamda_p;
y=a-b*x;
x=lamda_p:
1:
3*lamda_p;
y=pi^2*E./x.^2;
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