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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。
冷軋與熱軋的區別
1、外觀及表面質量:由于冷板是熱板在冷軋工序后得到的,而且冷軋同時還會進行一些表面精整所以冷板在表面質量(如表面粗糙度之類)上比熱板來得好,所以如果對產品后序上漆等涂覆質量存在較高要求的,一般選擇冷板,另熱板又分酸洗板和未酸洗板,酸洗板表面由于酸洗過所以成正常的金屬色,但是未冷軋所以表面還是沒冷板高,未酸洗板通常表面會有氧化層帶著,發烏,或者存在四氧化三鐵烏層,通俗講就是火烤過似的,而且如果存放環境不好的話通常會帶點繡。
2、性能:一般情況下,熱板和冷板在工程中其機械性能是認為無區別的,雖然冷板在冷軋過程中存在一定的加工硬化,(不過不排除對機械性能要求嚴格的情況,那就需要區別對待了),冷板通常比熱板的屈服強度稍高,表面硬度也高一些,具體怎么樣需要看冷板退火的程度。但是不管怎么退火冷板強度是比熱板高的。
3、成形性能:由于冷熱板得性能基本差不太多,所以成形性能的影響因素就要看其表面質量的區別的,由于表面質量是冷板來的要好,所以通常來講同材質的鋼板,冷板比熱板的成形外觀效果要好一些。
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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。
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