关于受力分析的问题

beerstand · 发表于 2013-3-27 08:21:18

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本帖最后由 beerstand 于 2013-3-27 08:24 编辑

有两块同样大小的板，叠合在一起放在平台上，上面的板为金属板，下面的板为塑料板（金属板厚度远大于塑料板），假如在金属板上施加两种力，一种作用在板的中心位置，为F，一种作用在板的四边位置，为f（共四个作用点）,
1，请问怎么分析塑料板是否受力状态呢，即塑料板整个面上各个点的受力分布，
2，这个受力分布是否受金属板与塑料板的平面度影响？是否保证金属板的平面度不小于塑料板就可以了呢？
请教了谢谢！

tangcarlos3d · 发表于 2013-3-27 08:40:47

本帖最后由 tangcarlos3d 于 2013-3-27 09:30 编辑

要看力的大小、金属板与塑料板的结合情况：如只是简单的叠加在一起，中间没有粘接，且力不足以使钢板受力超过弹性极限则塑料板仅受钢板的压力，不存在弯曲变形，但支撑点要受力的。
如超过钢板的弹性极限，则塑料板中间有弯曲变形。如中间粘接在一起，则塑料受到的应力就更大了。

gaoyns · 发表于 2013-3-27 09:04:08

金属板压在塑料板上，金属板受力后塑料板当然也会受到传递的压力，金属板受力变形，塑料板也会跟着变形。关键是受力的大小，如果压力很大，超过了塑料板的挤压强度，塑料板就会破坏。塑料板受力的分布与金属板是一致的，金属板受力点变形较大，作用在下面的塑料板上，这与金属板的平面度关系不大，因为金属板受力的变形量会大于其平面度。

xdgyh · 发表于 2013-3-27 09:25:42

力传递
如果只是叠合那塑料板受力
叠合面重合的话塑料板应该是收到相当于中间+四周那4个力的总和再除以塑料板面积应该就是单位面积上的分布力了

Mr----V · 发表于 2013-3-27 09:32:56

4楼说的对，如果正常两块板全粘合，塑料板收到力是上面铁板收到压力的平均，但是如果中间的力F非常大，远远大于四周f，钢板产生形变，下面塑料板受力就不是简单的上面力的平均

beerstand · 发表于 2013-3-27 10:22:45

谢谢大家的讨论，我的假设是1，金属板没有产生形变，2，塑料板厚度远小于金属板

beerstand · 发表于 2013-3-27 10:24:09

gaoyns 发表于 2013-3-27 09:04 static/image/common/back.gif9 k4 u& E+ n& G9 v0 Q
金属板压在塑料板上，金属板受力后塑料板当然也会受到传递的压力，金属板受力变形，塑料板也会跟着变形。关 ...

如果假设金属板没有形变呢

xdgyh · 发表于 2013-3-27 10:48:45

Mr----V 发表于 2013-3-27 09:32 static/image/common/back.gif
# R6 g4 U5 B9 Y/ ~; T1 |5 i4楼说的对，如果正常两块板全粘合，塑料板收到力是上面铁板收到压力的平均，但是如果中间的力F非常大，远远 ...

如果钢板产生变形那塑料板的受力就不好分析了
钢板变形塑料板更会变形

Mr----V · 发表于 2013-3-27 11:20:42

Kkllzz 发表于 2013-3-27 10:48 static/image/common/back.gif; D& s! @" [5 a0 f7 s
如果钢板产生变形那塑料板的受力就不好分析了
0 I8 E& P5 d! }1 z' z钢板变形塑料板更会变形

是的钢板厚度远大于塑料，估计塑料板之间断裂了要

Mr----V · 发表于 2013-3-27 11:21:38

beerstand 发表于 2013-3-27 10:24 static/image/common/back.gif
& u& g& v E: x6 v! w如果假设金属板没有形变呢

那塑料板受力参照4楼说的，相当于（F+4f）

gaoyns · 发表于 2013-3-27 12:18:49

beerstand 发表于 2013-3-27 10:24 static/image/common/back.gif7 ^1 m) q( C, C% R* \9 D* k
如果假设金属板没有形变呢

如果假设金属板没有形变，金属板就是刚体，塑料板就受均布载荷，如果载荷产生的应力大于塑料板的挤压强度，塑料板就会破坏。

beerstand · 发表于 2013-3-27 13:29:03

gaoyns 发表于 2013-3-27 12:18 static/image/common/back.gif
% C/ A% n2 R* I) G1 M: J如果假设金属板没有形变，金属板就是刚体，塑料板就受均布载荷，如果载荷产生的应力大于塑料板的挤压强度 ...

即使是塑料板与金属板因为平面度的问题没有整个面完全接触，塑料板也是均布载荷么

gaoyns · 发表于 2013-3-27 17:03:41

beerstand 发表于 2013-3-27 13:29 static/image/common/back.gif8 N/ H2 G+ }* n3 q$ T6 @
即使是塑料板与金属板因为平面度的问题没有整个面完全接触，塑料板也是均布载荷么

这要看你的金属板的平面度是多少了，如果就是十几丝以下，塑料板也有弹性变形，就可忽略了。如果金属板平面度以毫米计，恐怕就不是均布载荷了，一般情况下不会差得太多，可按均布载荷计算。

xdgyh · 发表于 2013-3-28 09:09:41

是集中载荷还是分布载荷感觉意义不大
钢板肯定不会是那种严重凹凸不平的面所以基本可以当做平均分布载荷核算

beerstand · 发表于 2013-3-28 10:41:07

gaoyns 发表于 2013-3-27 17:03 static/image/common/back.gif
6 b3 B- e) r0 V. ^. w! _这要看你的金属板的平面度是多少了，如果就是十几丝以下，塑料板也有弹性变形，就可忽略了。如果金属板平 ...

谢谢gaoyns，
理解你所说的意思，塑料板是按有弹性形变算的，我还想问的是，金属板的平面度跟这个塑料板的平面度有关系么，金属板的平面度不考虑成本肯定是越高越好，但是实际中肯定要考虑成本，比如一个600X600mm的金属板，10个丝的平面度也不算低了吧，一般小工厂恐怕不好保证；我在想的是，这里是不是只要金属板的平面度不低于塑料板的平面度，是否就够了，再高的话也是浪费。

gaoyns · 发表于 2013-3-28 11:46:43

beerstand 发表于 2013-3-28 10:41 static/image/common/back.gif! a! V$ }$ r# }5 G, ]# S
谢谢gaoyns，8 U) ^+ b# {& L8 i5 w
理解你所说的意思，塑料板是按有弹性形变算的，我还想问的是，金属板的平面度跟这个塑料板 ...

金属板的平面度十几丝很容易达到，一般机床铣或刨都可以达到。只要是加工的板，这个平面度可以忽略，就按均布载荷计算。其结果误差不会太大。

socaug · 发表于 2013-3-29 10:03:20

用有限元分析软件分析一下。

hux0730 · 发表于 2013-3-30 21:29:59

比如钢的弹性模量为200-210GPa左右，塑料的弹性模量为1-10GPa左右，具体请看下表：
材料弹性模量及泊松比.jpg

以金属与塑料间弹性模量这么大的差别来说，在相同作用力下，钢板的弹性变形量可以忽略不计（为塑料变形量的1/20以下）。
意思是：如果钢板发生了10微米的变形量，那么塑料板相同位置发生的变形量已经在200微米的变形量了。
弹性模量是，应力与应变的比值。
用有限元计算会比较精确，但定性的分析，就是靠工程师对于概念的理解了。

beerstand · 发表于 2013-4-1 15:59:48

用solidworks 自带的有限元分析了下，由于这个分析需要固定，不知道分析出来的结果符合实际不，接受了各位楼上的意见，将金属板平面度定位0.1，塑料板定为0.3

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