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中厚板理論:
厚度雖小,但橫向剪力所引起的變形和彎曲變形屬同一量級,在分析靜載荷下的應力和變形時,仍須考慮橫向剪切效應,垂直于板面方向的正應力則可忽略。在分析動載荷下的應力和變形時,除考慮橫向剪切效應外,還須考慮微段的慣性力和阻尼力矩。中厚板在機械工業中早已有廣泛應用。近年來由于高壓、高溫和強輻射的環境要求,工程中板的厚度有所增加,很多板件均改用中厚板理論進行分析。若中厚板位于xy平面內,在考慮橫向剪力影響并忽略垂直于板面方向(z方向)的正應力情況下,中厚板受z方向分布載荷p的作用的彎曲微分方程式為:式中ω為板的撓度;t為板厚;v為泊松比;、分別為x、y方向的橫向剪力,為拉普拉斯算符;D為彎曲剛度,其中E為彈性模量。理論上可從個方程求得ω,再由后兩個方程求得Qx、Qy,然后進一步求得彎矩、扭矩。但這一偏微分方程不能直接積分,所以通常用納維法、瑞利-里茲法、有限差分方法等方法求解。近年來,由于有限元法的發展,出現不少計算中厚板的程序,通過它們可以很方便地求得解答。從結果看,在考慮橫向剪切效應后,撓度ω有所增大,自振頻率和失穩臨界載荷有所降低,板件中內力的變化趨于平緩。這些變化的程度都與板的厚跨比的平方成比例。20世紀20年代,S.P. 鐵木辛柯在一維梁的分析中首先考慮了橫向剪切效應。
一、碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外,還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金,按其含碳量的不同,可分為:
⑴低碳鋼--含碳量wc≤0.25%。
⑵中碳鋼--含碳量wc>0.25%~0.61%。
⑶高碳鋼--含碳量wc>0.60%高碳鋼一般在軍工業和工業醫療業比較多。
二、合金鋼為了改善鋼的性能,在冶煉碳素鋼的基礎上,加入一些合金元素而煉成的鋼,如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量,可分為:
⑴低合金鋼--合金元素的總含量≤5%。
⑵中合金鋼--合金元素的總含量5%~10%。
⑶高合金鋼--合金元素的總含量>10%。
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工程中常用的一類厚度遠小于平面尺寸的板件。厚度4.5mm至25mm的鋼板,成為中厚板。
厚度雖小,但橫向剪力所引起的變形和彎曲變形屬同一量級,在分析靜載荷下的應力和變形時,仍須考慮橫向剪切效應,垂直于板面方向的正應力則可忽略。在分析動載荷下的應力和變形時,除考慮橫向剪切效應外,還須考慮微段的慣性力和阻尼力矩。中厚板在機械工業中早已有廣泛應用。近年來由于高壓、高溫和強輻射的環境要求,工程中板的厚度有所增加,很多板件均改用中厚板理論進行分析。
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