关于此工具
欧拉柱屈曲计算器是一款免费的、在浏览器中运行的工具,求细长柱变得不稳定并屈曲时的临界轴向载荷。它应用欧拉公式 Pcr = π²EI/(KL)²,其中 E 是弹性模量,I 是最小面积惯性矩,L 是无支撑长度,K 是由端部条件确定的有效长度系数。所有计算都在您的浏览器本地运行。
端部条件系数 K 从经典情况中选择:两端铰接 K = 1.0、一端固定一端铰接 K ≈ 0.699(理论值 0.7)、两端固定 K = 0.5、一端固定一端自由(旗杆式悬臂)K = 2.0——K 越小意味着柱越刚、越强。该工具还计算回转半径 r = √(I/A)、长细比 λ = KL/r 和临界(屈曲)应力 σcr = Pcr/A = π²E/λ²。如果您提供材料屈服强度,它会校核欧拉弹性结果是否有效:欧拉公式仅在 σcr 保持不超过屈服时适用,否则柱为短柱或中等柱,改由约翰逊抛物线控制。可使用 SI(GPa, mm⁴, mm, mm²)或英制(psi, in⁴, in, in²)。
举一个实例,一根长 3,000 mm 的两端铰接钢柱(E = 200 GPa,I = 500,000 mm⁴,A = 1,500 mm²),Pcr = π² × 200×10⁹ × 5×10⁻⁷ / 3² ≈ 109.7 kN,回转半径 r = √(I/A) ≈ 18.3 mm,长细比 λ ≈ 164——完全处于细长范围,由欧拉屈曲而非屈服控制。设计时始终对 Pcr 施加安全系数。