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中厚板（厚度4.5至25.0mm的鋼板）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-20

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中厚板

厚度4.5至25.0mm的鋼板

中厚板，是指厚度4.5-25.0mm的鋼板，厚度25.0-100.0mm的稱為厚板，厚度超過(guò)100.0mm的為特厚板。

基本信息

中文名	中厚板
外文名	plates of middle thickness
運(yùn)用領(lǐng)域	建筑工程、機(jī)械制造等
材質(zhì)	鋼板
定義	4.5mm至25mm的鋼板

用途

中厚板主要應(yīng)用于建筑工程、機(jī)械制造、容器制造、造船、橋梁建造等。還可以用來(lái)制造各種容器、爐殼、爐板、橋梁及汽車靜鋼鋼板、低合金鋼鋼板、造船鋼板、鍋爐鋼板、壓力容器鋼板、花紋鋼板、汽車大梁鋼板、拖拉機(jī)某些零件及焊接構(gòu)件等。通中厚板用途：廣泛用來(lái)制造各種容器、爐殼、爐板、橋梁及汽車靜鋼鋼板、低合金鋼鋼板、橋梁用鋼板、造般鋼板、鍋爐鋼板、壓力容器鋼板、花紋鋼板、汽車大梁鋼板、拖拉機(jī)某些零件及焊接構(gòu)件具體應(yīng)用。

橋梁用鋼板：

用于大型鐵路橋梁的鋼板，要求承受動(dòng)載荷、沖擊、震動(dòng)、耐蝕等，如：Q235q、Q345q等。

造船用鋼板：

用于制造海洋及內(nèi)河船舶船體，要求強(qiáng)度高、塑性、韌性、冷彎性能、焊接性能、耐蝕性能都好。如：A32、D32、A36、D36等。鍋爐鋼板（鍋爐板）：用于制造各種鍋爐及重要附件，由于鍋爐鋼板處于中溫（350°C以下）高壓狀態(tài)下工作，除承受較高壓力外，還受到?jīng)_擊、疲勞載荷及水和氣腐蝕，要求保證一定強(qiáng)度，還要有良好的焊接及冷彎性能，如：Q245R等。

壓力容器用鋼板：

主要用于制造石油、化工氣體分離和氣體儲(chǔ)運(yùn)的壓力容器和其它類似設(shè)備，一般工作壓力在常壓到320kg/cm2甚至到630kg/cm2，溫度在-20-450°C范圍內(nèi)工作，要求容器鋼板除具有一定強(qiáng)度和良好塑性和韌性外，還必須有較好冷彎和焊接性能，如：Q245R、Q345R、14Cr1MoR、15CrMoR等。

汽車大梁用鋼：

制造汽車大梁（縱梁、橫梁），用厚度為2.5-12.0mm的低合金熱軋鋼板。由于汽車大梁形狀復(fù)雜，除要求較高強(qiáng)度和冷彎性能外，還要求沖壓性能好。

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(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(lái)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xy平面內(nèi)，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(yīng)力情況下，中厚板受z方向分布載荷p的作

中厚板

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。理論上可從第一個(gè)方程求得ω，再由后兩個(gè)方程求得Qx、Qy，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(lái)，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(guò)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ω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(wèn)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。

參考資料

[1]

國(guó)內(nèi)中厚板生產(chǎn)現(xiàn)狀與工藝變化 · 中國(guó)知網(wǎng)[引用日期2020-06-15]

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