1)将纵向位移u和v用w表示。第3.1节中已应用计算假定和几何方程[式(2-38)]的第四式和第五式得出式(3-1),把此式对z积分,并注意w只是x、y的函数,即得
应用计算假定式(3-3),得f1(x,y)=0,f2(x,y)=0。于是,纵向位移表示为
2)将主要应变分量εx、εy和γxy用w表示。把上式的u和v代入几何方程[式(2-38)]中的第一、第二及第六式,得到
3)将主要应力分量σx、σy和τxy用w表示。由薄板的物理方程[式(3-2)]求解应力分量得
把式(3-4a)代入式(3-4b),得
由于w只是x,y的函数,不随z而变,可见这三个主要应力分量都和z成正比,与材料力学中梁的弯应力相似。
4)将次要应力分量τxz和τyz用w表示。由于次要应力分量τxz和τyz引起的形变可略去不计,故相应的物理方程也已放弃。为了求出τxz和τyz,可以应用平衡微分方程[式(2-34)]的前两式,并由于不存在纵向荷载,体力分量fx=0,fy=0,由此得
把σx、σb和τxy的表达式(3-5)代人,得
式中,。
将上式对z积分,得
其中,待定函数F1(x,y)和F2(x,y)可以根据薄板上、下面的边界条件来求出,即
(τzx)z=±δ/2=0,(τzy)z=±δ/2=0(www.daowen.com)
应用上述两个边界条件求得
即可得τzx和τyz的表达式
这两个切应力沿横向为抛物线分布,与材料力学中梁的切应力相似。
5)将更次要的应力分量σz用w表示。应用平衡微分方程[式(2-35)]的第三式,并取体力分量fz=0,得
如果体力分量fz≠0,则可以把薄板的单位面积内的体力和面力都归入到板上面的面力中去,一并用q表示,即
这只会对最次要的应力分量σz引起误差,对其他的应力分量则没有影响。这种处理方式和材料力学中对梁的处理方式相同。
注意τxz=τzx,τyz=τzy,将这两个应力分量的表达式(3-6)代入式(3-7),可得
将式(3-9)对z积分,得
其中,待定系数F3(x,y)可以由薄板的下板面的边界条件来确定,即(σz)z=δ/2=0。
将式(3-10)代入,求出F3(x,y),再代回式(3-10),即得σz的表达式
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