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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。
1.軋制厚板在連接質量、表面狀況、性能均勻性和生產成本等方面優于激光拼焊板,可用于同材質、等寬度、變厚度汽車板材的減重材料,具有良好的應用前景。2.周期變厚度軋制是一種率、低成本生產厚板的有效方法,東北大學已經在實驗軋機上軋制出差厚比達到1∶2的厚板樣件,試驗表明其成形性能良好,初步掌握了軋制厚板的核心技術。3.軋制厚板的出現為設計師提供了一種汽車減重的新材料,在新車型中廣泛采用厚板將收到節省材料、減輕車重、降低油耗的效果。這需要汽車設計師與厚板開發者和生產廠密切合作,共同推進。
天鑫達無縫管廠家
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