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固支/对边固支对边自由矩形板模型

2012-03-23罗加智刘土光张涛

哈尔滨工程大学学报 2012年7期

罗加智,刘土光,张涛

(华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074)

复合材料优越的可设计性、高比强度、高比刚度,在工程结构中的应用日益广泛.由于同等刚度前提下,复合材料板一般比钢板厚度大得多,厚板结构在工程中更加常见,矩形板结构是主要的工程结构之一,有关矩形板的挠度问题是公认的难题.

文献[1]利用Galerk in方法分析了von-Karman型两邻边铰支两邻边夹紧正交各向异性矩形板;文献[2-3]分别基于Kirchhoff薄板理论,解决了三边固定一边自由矩形板和两对边固定两对边自由矩形板的弯曲;文献[4]用重三角级数分析对边简支对边自由的矩形薄板在均布荷载作用下的弯曲变形;文献[5]对矩形夹芯板振动作了几何非线性分析;文献[6]以3个位移分量及其一阶导数为状态变量,建立状态方程,考虑四边简支边界条件,得到了四边简支正交各向异性三维矩形板的精确解;文献[7-8]对各向同性轴对称复合圆板进行了三维线性分析.

经典薄板理论作了直法线假定,忽略了横向剪应力的影响.对于薄板小变形,它具有足够的精度,计算简便,但当厚度较厚或大变形时,横向剪切应力影响变得比较明显时,经典薄板理论不再适用.

一阶剪切理论由Mindlin[9]提出,假定板壳法线受力后仍为直线,但不再与中面垂直,引入了平均转角φx、φy,由此可得出横向剪切应力在厚度方向上均匀分布的结论,不能精确计算边界效应和层间应力.后来不少学者引入了剪切应力修……

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