中厚板

plates of middle thickness

?? 工程中常用的一類厚度遠(yuǎn)小于平面尺寸的板件。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(jí)，在分析靜載荷下的應(yīng)力和變形時(shí)，仍須考慮橫向剪切效應(yīng)，垂直于板面方向的正應(yīng)力則可忽略。在分析動(dòng)載荷下的應(yīng)力和變形時(shí)，除考慮橫向剪切效應(yīng)外，還須考慮微段的慣性力和阻尼力矩。中厚板在機(jī)械工業(yè)中早已有廣泛應(yīng)用。近年來由于高壓、高溫和強(qiáng)輻射的環(huán)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(jìn)行分析。

?? 若中厚板位于平面內(nèi)，在考慮橫向剪力影響并忽略垂直于板面方向（方向）的正應(yīng)力情況下,中厚板受方向分布載荷的作用的彎曲微分方程式為：

??????[593-422]式中為板的撓度；為板厚；為泊松比；、分別為方向的橫向剪力;為拉斯算符(即[593-423])；[593-424]為彎曲剛度，其中[kg1][kg2]為彈性模量。理論上??可從第一個(gè)方程求得[kg1],再由后兩個(gè)方程求得，然后進(jìn)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(fā)展，出現(xiàn)不少計(jì)算中厚板的程序，通過它們可以很方便地求得解答。從結(jié)果看，在考慮橫向剪切效應(yīng)后，撓度[kg1]有所增大,自振頻率和失穩(wěn)臨界載荷有所降低，板件中內(nèi)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(jì)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(yīng)。1943年E.瑞斯納將它推廣到二維問題并導(dǎo)出了中厚板的微分方程。由于數(shù)學(xué)上仍有困難，目前中厚板理論應(yīng)用得還不夠廣泛。