A2=-Merl EI 所以总位移为: △=A,+△=12S的+bc-, 将式 S=44D Euhs 2 32(1-x2) 代入,最后可得: △=(白+-M1 (d) 31A 此量在计算拉伸参数4时必须代入方程(23). 今将此理沦应用到一数字例子中.假设 b=16.2米,1=14.35米4, A=1.22米2, c=3.86米,h=1.9厘米, =114.4厘米, 9-0.7公斤/厘米2, M=36,050吨米. 由方程(b)待: A:=A一bh-÷1.22-0.019×16.2=0.91125米2, c4-49-122×386=5.145米, A. 0.y1125 11=1-bhc-A1(c1一c)2=14.35-16.2×0.019 ×3.862-0.91125×(5.145-3.86)2=7.9387米4. 将这些数字代入式(d),计算A.最后得到 3△=1.549h-11.49. h2 从而方程(23)化成 E'h 十1.549-11.45=1, 92(1-2)2 u 或 1.596Eh /a24.508 g(1一2)V =√U. 。22·
代入各个数值,并将两端取对数,即得: 3.609+g0 42-4.508=lgo(10t√U) u' 利用图8的曲线,此方程可用试验校正法容易地解出一2.128, 并由图5得,()=0.788.现在可用方程(16)和(17)计算最大 应力,这样得到: 1=21×10×4:258=969公斤/厘米, 3×0.91×602 ,=1×0.7×602×0.788-993公斤/厘米, 2 max=T1+02-1962公斤/厘米2, 如忽略不计向水压所产上在板中的弯曲应力,并月公式=Mc/1 计算底板的应力,则所得的数字只是947公斤/厘米. 6.计算参数u的近似法 如果板的长边在板平面内不移 动,划在计算板的参数“时我们用了方程 (a) 五E 地即认为、由力S产生在单元条上的伸长,等子单元条的挠度曲线 弧长与原长!之差.在以前几节所论的各个情形中,计算挠度 w的准确式子已经求出,并且给出了计算方程(a)右端用的数字 表和曲线。如果于头没有这样的衣,解此方程变得很复杂;为了简 化这个问题,就必须采用近似法.由梁弯曲的讨论可知”,在两端 简支、所有侧向载荷都作用在同一方向时,侧向载苟与轴向拉力S (图3)的联合作用使单元条产生的挠度曲线,用方程 (b) 1+ 来表示是足够精确的,式中,表示在侧向载荷单独作用时单元条 中间所产生的挠度,而数量由式 a=S.-Sp (c) Sor D I)参看作者的“Strength of Materials,part[i,第三版,第52页,1956年. 。230
给出.所以c代表单元条的轴句力S和欧拉(Euler))临界载荷之 比. 将式(b)代入方程(a)达行积分,则得: S1一v2=tw6 hE 4(1+)3· 符号(©),并将式(3)所表示的D值代入,最后可得: (1十a)2=3w (24) 2 在每一特殊情形中,“值可由这个方程汁算,从而参数“可由式 =S2=c (d) D44 求出. 今举一数字例题说明近似方程(24)的应用.设有一简支长矩 形钢板,其尺寸为1=130厘米,一1.3厘米,并承受均匀分布 载荷9=1.4公斤/厘米2。在这样的情况下 59L 384D 在代入数值后,方程(24)化为 (1+8)2=269.56. 令 1十化=父) (e) 此方程的解可以简化,因面 x3-x2=269.56, 也即数值x的立方与平方之差为一已知数.x的值可容易地由计 算尺或适宜的表求出,因此找到 x一6.8109f和=5.8109. 然后由式(d)得: 4=3.7865, 并由公式(e)(见第7页)得: 中0=0.13316, 。24
计算拉伸应力和最大弯曲应力,可用方程(10)和(11).这样,使得 到: o1=1103公斤/厘米2, g2=1398公斤/厘米2, 0max=0十2=2501公斤/厘米2. 对于这个例子,在第2节的计算中给出(第9) gma¥=2503公斤/厘米2. 因此在这个情况下,近似方程(24)的精确性很高.一般来说, 精确性决定于“值的大小。误差随着“的增加而增加.计算指 出:当=1.44时,最大应力的误差仅为0.065%;当一12.29, 它相当于高度的柔韧板时,误差约为0.30%。这些4值包括在普 通实际应用的池围内,因此方程(24)可足够精确地用来解决震受 均匀载简荷的简支板的所有实际问题. 当载荷不是均匀分布时,例如在沿单元条非均匀分布的静水 压力的情况下,这个方程也可应用.如果用近似方程(24)求出了 纵长力,挠度即可由方程(b)求得,而任一横截面上的弯矩,则为 侧向载荷所产生的弯矩和纵长力所产生的弯矩的代数和) 在边缘固支的情况下,单元条挠度曲线的近似表达式可取为 如下形式: 1-co2) (f) 2 式中w是固支梁在侧向载荷单独作用下的挠度,c的意义同以前 一样,将讹式代人方程()进积分,邸得确定的方程 (25) 在每一特殊情况下,它能用解方程(24)的方法解之, 如已求得,参数4即可由方程(d)确定;最大应力可用方程 (16)和(17)计第;而最大挠度可由方程(18)求得. 1)将纵长力的近似值代人方程(4),对它进行积分,脚得方程(12)和,(9),这样便能 求得桡度和弯矩北较精偏的数. ·25·
当弯由时,如果一边向着另一边移动了一个数量△,则应当 用方程 2-( dx-△ (g) 来代替方程(a).在此方程中代入式(b),则得到在简支情况下决 定“的方程 △1 ca(1+g)2 十12 -3 2 (26) 在固支情况下,应当用式().从而得到决定“的方程 AI (+) a十12 2=3 (27) 如果已给出板的尺寸和载荷9的值,并且已知位移△,则方程(26) 和(27)均可用前述相问方法容易求解。如位移△与拉伸力S成正 比,则方程(26)和(27)左端的第二个因子是一常数,并且可用上节 所述的方法(第19页)求出,所以,这些方程仍可容易求解. 7.具有初始小柱形曲率和承受均匀载荷的长矩形板 由第 2仿和第3节的讨论可知,由拉伸力S抵抗了侧向载荷所产生 的弯矩,从而有利于板的强度。这种作用将随挠度的增加而增加. 为了进一步减小最大应力,可给板一个适当的初始曲率,这样的 初始曲率对于应力和挠度的影响,可用前节提出的近似方法进行 研究”. 今讨论一简支长矩形板(图13),它的初始曲率由方程 图13 l)参看f作者L“L'estcchritt zum siebzigsten Geburtstage August Foppls?”上发 表的论文,第74页,柏林,1923年。 ·26