? 中厚板 中厚鋼板 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(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的作用的彎曲微分方程式為： 式中ω為板的撓度；t為板厚；ν為泊松比；Qx、Qy分別為x、y方向的橫向剪力;Δ為拉斯算符(即)；為彎曲剛度，其中E為彈性模量。理論上可從 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。

由于高強(qiáng)板所形成的高剛性型鋼具有很大的慣性矩和抗彎模量，工業(yè)鋼板特別是由于應(yīng)用上的要求需要預(yù)沖孔后進(jìn)行冷彎加工生產(chǎn)，會(huì)形成材料表面平整度和材料邊緣尺寸上的差異，因此要求對(duì)該類高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板的冷彎孔型的設(shè)計(jì)中需要多加側(cè)向定位裝置，合理設(shè)計(jì)孔型，合理布置軋輥間隙等，確保進(jìn)入每道孔型的材料不跑偏并盡可能地材料表面平整度和材料邊緣尺寸上的差異對(duì)后續(xù)冷彎成型形狀的影響;另一個(gè)突出的特點(diǎn)為：高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板的成型回彈現(xiàn)象較嚴(yán)重，回彈會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)弧邊，必須依靠過(guò)彎來(lái)修正，且過(guò)彎角比較難掌握，需要在生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中進(jìn)行調(diào)整修正。(2)需要較多的成型道次。在輥式冷彎成型過(guò)程中主要加工過(guò)程為彎曲變形，除產(chǎn)品彎曲角局部有輕微減薄外，變形材料的厚度在成型過(guò)程中假定保持不變;在孔型設(shè)計(jì)時(shí)，要注意合理分配變形量，尤其是在道，后面幾道，變形量不易過(guò)大。另外可以使用側(cè)輥和過(guò)彎輥，對(duì)型材進(jìn)行預(yù)彎，且使型材斷面的中性線與成品型材的中性線重合，使型材上下所受的力平衡，從而避免縱向彎曲。如果在加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)縱向彎曲，可根據(jù)實(shí)際情況增加部分軋輥，尤其注意后面幾道。其它如使用矯直機(jī)進(jìn)行矯直，變更機(jī)架間距，采用托輥，調(diào)整各架次的軋輥間隙等措施均可減小或縱向彎曲。需要注意的是，通過(guò)調(diào)整各架次的軋輥間隙來(lái)減輕縱向彎曲需要有熟練的技術(shù)才行。(3)輥式冷彎速度的控制，成型輥壓力的調(diào)整要合適，盡量減少反復(fù)冷彎彎曲疲勞裂紋，并適當(dāng)進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，進(jìn)一步減少熱應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生等，控制彎曲半徑，即彎曲半徑不能太小，否則產(chǎn)品表面易產(chǎn)生裂紋，針對(duì)高強(qiáng)板在冷成形冷彎工藝中出現(xiàn)的后延性斷裂現(xiàn)象，為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，建議在滿足材料的力學(xué)設(shè)計(jì)要求的前提下優(yōu)化截面形狀，如增加彎角半徑，減小冷彎角或加大截面形狀等方式處理也是一種行之有效的方法。