关于受力分析的问题

beerstand

* E9 {7 T; E5 ^/ l! A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）,
2 N' y5 R$ f3 b. i7 H$ x1，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，
% T4 Y  G' h9 w" i- B8 x+ o2，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？
9 B0 B; e! W) u0 ?7 q请教了谢谢！

tangcarlos3d

' ^3 B# w$ N7 K' ]' J
3 N2 H- r) X' @; i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。
: q. K" g" S  n  {5 o+ Y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

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

力传递  
% k( X2 @5 K8 J9 n' F如果只是叠合   那塑料板受力   
/ J/ }7 F- ?$ f& `1 b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

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

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
( p4 d& M8 o4 q6 a6 R

beerstand

gaoyns 发表于 2013-3-27 09:04 static/image/common/back.gif
2 q) l$ \9 f) f, b9 g/ i/ H& W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 ...

: j4 ]3 _! s" z& U1 s" c, ?如果假设金属板没有形变呢

xdgyh

Mr----V 发表于 2013-3-27 09:32 static/image/common/back.gif
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 ...

如果钢板产生变形   那塑料板的受力就不好分析了   
6 Z' V' T# D" R: o钢板变形  塑料板更会变形   

Mr----V

Kkllzz 发表于 2013-3-27 10:48 static/image/common/back.gif
如果钢板产生变形   那塑料板的受力就不好分析了   
, O- g. U2 d! X6 J$ `) z0 D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

beerstand 发表于 2013-3-27 10:24 static/image/common/back.gif
* Q/ M) H% w6 C3 Z0 s* h! c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

beerstand 发表于 2013-3-27 10:24 static/image/common/back.gif
3 |7 i& b2 C  A& @: }7 O1 r6 i! j1 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

gaoyns 发表于 2013-3-27 12:18 static/image/common/back.gif
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

beerstand 发表于 2013-3-27 13:29 static/image/common/back.gif
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

是集中载荷还是分布载荷感觉意义不大
0 r# }; M6 ^0 [: ?$ V. f2 O: |! j; p; B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

gaoyns 发表于 2013-3-27 17:03 static/image/common/back.gif
! o" Z3 g/ Z: C5 T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，
! ~7 f6 P1 {! [7 x5 T! K$ q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

beerstand 发表于 2013-3-28 10:41 static/image/common/back.gif
$ J  j6 J  _( a& K, {" Q. `5 p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 ...

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

用有限元分析软件分析一下。

hux0730

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：
8 X) l) @1 Q' ?  n; ]! M5 E" v$ {
" B- K+ ]" n; \9 [  M
9 a/ L- ]/ A8 O0 y: e1 k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）。
" g- u* `& O1 f! k- F; R+ ^8 l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

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