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 用桿加強的薄板和薄殼。其中的桿叫作加勁桿,又稱加筋桿或加強肋。近年來,藉助電子計算機,可利用有限元法或有限差分方法對加勁板殼進行分析和計算。

1 加勁板殼 -加勁板殼

 

2 加勁板殼 -正文

  用桿加強的薄板和薄殼。其中的桿叫作加勁桿,又稱加筋桿或加強肋。加勁桿的布局方式有多種,有等距加勁,不等矩加勁,單方向加勁和雙方向加勁等。圖為單向等距加勁板。有些加勁板殼是通過鉚接將加勁桿固定在薄板或薄殼上(見彩圖),有些是用較厚的材料通過機械銑切或化學腐蝕等加工方法製成的。複合材料加勁板殼一般是將加勁桿粘接在薄板或薄殼上,再經加溫固化而成。

 

  和相同截面積的光板殼相比,加勁板殼截面的厚度增大,內力以較大的力臂組成反抗彎矩,所以在相同彎矩的作用下,加勁板殼中的應力比光板殼中的應力低得多,在光板殼開始破壞時,加勁板殼還能繼續承載,即加勁板殼的強度較高;另一方面,加勁板殼比光板殼具有較大的截面慣性矩(見截面的幾何性質),這意味著加勁板殼比光板殼具有較大的剛度。由於這些優點,加勁板殼廣泛應用于飛機、船舶、橋樑、建築以及儀錶中。
  1902~1914年,俄國學者И.Г.布勃諾夫對有縱橫加勁桿的鋼板作過應力分析。1915年,S.P.鐵木辛柯首先建議用能量的觀點來研究和解決各種載荷和邊界條件下加勁板的彈性穩定性問題。
  由於有了加頸桿,對加勁板殼的力學分析比對通常的光板殼要複雜得多。在分析加勁板殼時,可先近似地摺合成通常的光板殼問題(如採用有效寬度概念),然後用處理光板殼問題的方法進行計算。用這種方法計算加勁桿密集並對稱分佈於板中面兩側的問題誤差較小。對於非密集加勁板殼問題則可採用能量方法,如瑞利-里茲法等。
  近年來,藉助電子計算機,可利用有限元法或有限差分方法對加勁板殼進行分析和計算。先進計算工具和計算方法的使用為加勁板殼的工程應用開闢了新路。
  參考書目
 M.S.Troisky,Stiffened Plates,Bending,Stability and Vibration, Elsevier Scientific Pub.Co., Ams-terdam,1976.

 

3 加勁板殼 -配圖

 

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