关于受力分析的问题

beerstand

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？
$ k: v6 @- M+ u7 Y/ S$ K$ m请教了谢谢！

tangcarlos3d

1 Z. t- D% [7 p& ?1 _
% |0 r6 N; G6 p! F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

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  
) x* H" `2 R- Q  S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
# W! C/ |# r1 e9 O) h

beerstand

gaoyns 发表于 2013-3-27 09:04 static/image/common/back.gif
; W4 \2 V- t( S9 g5 C1 j; K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 ...

( h3 A1 ?' Z) g* m  `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 ...

5 c" Q9 y) ~0 y) I: G如果钢板产生变形   那塑料板的受力就不好分析了   
0 E0 a+ I3 ?1 B+ M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   
+ T! t* T* p, T4 D8 ]5 j钢板变形  塑料板更会变形

4 A* T/ P# n1 j) b8 b' V1 r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

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
/ f  L" V3 `4 O2 L1 A: q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
4 _& ]# D  s4 w: d9 ~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

7 Z- V6 ]1 C- [8 ?2 i  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 ...

# u' ~! a' \' Z- e1 C, m+ M) D谢谢gaoyns，
: w8 o/ X" y$ a+ H: U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，
% x8 m7 p  C" @1 i& v3 a2 ~# m3 G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 ...

# }' E# ?, b6 y4 ^6 |. e/ p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：

' b1 B4 F. R5 w0 M% i, v
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）。
0 h2 z4 e% [+ h( Q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。
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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