关于受力分析的问题

beerstand

5 @% c. A- M  S8 V+ n5 ?
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？
& K1 E& f8 O7 B0 H) Y5 O请教了谢谢！

tangcarlos3d

5 C6 F% s) I4 `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。
# T. h, t1 q7 d6 [% s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  
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

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

beerstand

gaoyns 发表于 2013-3-27 09:04 static/image/common/back.gif
& N1 C5 T. k: M6 N0 o- b, |$ _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

Mr----V 发表于 2013-3-27 09:32 static/image/common/back.gif
6 N, `% z: W2 U6 d9 D/ f6 ~( G% L4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

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   
. h4 B6 t3 o0 ?% J4 o/ Y# w* @" t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
如果假设金属板没有形变呢

+ i9 `6 U, b. e$ J# D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
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
! }) G" U# m2 |; M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 ...

; P9 v3 L6 e) c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
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
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 ...

5 z4 y4 `$ k% @0 f* E5 Q( l6 C% `谢谢gaoyns，
7 k4 f9 M4 T$ p/ `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
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 ...

8 a9 K+ B/ d/ H! c4 j9 C3 I0 D  H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：

, k* k# x' f+ Z. l2 P$ z" Y/ v  m
2 e9 _/ a/ [0 Q) ]6 ]7 ?- \, b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）。
6 j! E& V1 O& t2 V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。
4 U1 x; M! j$ m7 e" F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