弹性点支撑下带肋板的分析及试验研究

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在现代工程应用领域,无论是航空航天等高端科技领域,还是水工结构和塑像铸造等一般工程应用,带肋板的应用范围越来越广泛。应用于这些方面的带肋板和应用在房屋结构中的楼板(也属于带肋板范畴)有很大的区别。这种板的厚度一般较小,而且通常用金属材料制成,板的支撑条件为点支撑。本文针对这种结构作了相应的实验研究和理论分析。 本文对一块四点支撑条件下的尺寸为2.13m×2m的铜制带肋板进行了实验研究,用堆积沙袋的方法来施加均布荷载,采用多级荷载,在每级荷载下,测得布置在板上的十二个应变片的应变,同时,还记录了每级荷载作用下板中点的位移。而且,根据此实验用板进行有限元建模,然后进行计算,将有限元分析算得的结果和实验测得的数据进行比较,证明两者吻合较好,证明了有限元模拟的可行性。 在证明了有限元方法对带肋板分析可行的前提下,应用有限元方法对带肋板进行理论模型计算,对大量的算例进行分析,对单块板的受力性能进行研究,分别研究了板的厚度、加劲肋的厚度、加劲肋的高度、加劲肋的布置形式、点支撑的布置形式等因素对带肋板受力性能的影响。 在对单块板的诸多影响因素和受力性能分析的基础上,对多块连续带肋板的受力性能进行了分析研究,同时计算了大量的算例。最后对几个有曲率的带肋板进行了分析,得到了一些简单的结论。 本文对带肋板的理论分析方法做了一些尝试,借鉴一般平板的经典理论解法,同时参考了两种计算点支撑下的无梁板的理论计算方法,在这些基础上对带肋板的计算做出了一些尝试,用Mathematic语言进行编程,计算联立方程组,将由此计算所得结果和有限元方法计算结果进行比较,两者吻合较好,证明了其可行性。
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