加勁板

由縱向加勁肋加強(qiáng)的翼板被腹板、橫隔板或由縱、橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板被翼板和橫隔板分割成的若干個(gè)加勁肋的部分板件。由母板和加勁肋組成，加勁肋焊接于母板上。

如圖，其中加強(qiáng)的桿叫作加勁桿，又稱加筋桿或加強(qiáng)肋。加勁桿的布局方式有多種，有等距加勁,不等矩加勁,單方向加勁和雙方向加勁等。圖為單向等距加勁板。有些加勁板殼是通過鉚接將加勁桿固定在薄板或薄殼上,有些是用較厚的材料通過機(jī)械銑切或化學(xué)腐蝕等加工方法制成的。復(fù)合材料加勁板殼一般是將加勁桿粘接在薄板或薄殼上，再經(jīng)加溫固化而成。

和相同截面積的光板殼相比，加勁板殼截面的厚度增大，內(nèi)力以較大的力臂組成反抗彎矩，所以在相同彎矩的作用下，加勁板殼中的應(yīng)力比光板殼中的應(yīng)力低得多，在光板殼開始破壞時(shí)，加勁板殼還能繼續(xù)承載，即加勁板殼的強(qiáng)度較高；另一方面，加勁板殼比光板殼具有較大的截面慣性矩（見截面的幾何性質(zhì)），這意味著加勁板殼比光板殼具有較大的剛度。由于這些優(yōu)點(diǎn)，加勁板殼廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、船舶、橋梁、建筑以及儀表中。

1902～1914年，俄國學(xué)者..布勃諾夫?qū)τ锌v橫加勁桿的鋼板作過應(yīng)力分析。1915年，S.P.鐵木辛柯首先建議用能量的觀點(diǎn)來研究和解決各種載荷和邊界條件下加勁板的彈性穩(wěn)定性問題。

由于有了加筋桿，對(duì)加勁板殼的力學(xué)分析比對(duì)通常的光板殼要復(fù)雜得多。在分析加勁板殼時(shí)，可先近似地折合成通常的光板殼問題(如采用有效寬度概念)，然后用處理光板殼問題的方法進(jìn)行計(jì)算。用這種方法計(jì)算加勁桿密集并對(duì)稱分布于板中面兩側(cè)的問題誤差較小。對(duì)于非密集加勁板殼問題則可采用能量方法，如瑞利－里茲法等。

近年來，借助電子計(jì)算機(jī)，可利用有限元法或有限差分方法對(duì)加勁板殼進(jìn)行分析和計(jì)算。先進(jìn)計(jì)算工具和計(jì)算方法的使用促進(jìn)了加勁板殼的工程應(yīng)用。

隨著鋼箱梁的廣泛應(yīng)用，加勁板的力學(xué)行為受到越來越多的關(guān)注，本項(xiàng)目從理論和試驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行研究：第一，考慮加勁板的初始幾何缺陷與焊接殘余應(yīng)力，運(yùn)用能量原理建立加勁板的線性與非線性振動(dòng)微分方程；第二，對(duì)于線性自由振動(dòng)，討論加勁板的初始幾何缺陷、焊接殘余應(yīng)力、阻尼、幾何參數(shù)的變化對(duì)自振頻率和振型的影響；第三，分別考慮加勁板的1:2與1:3內(nèi)共振情況，運(yùn)用同倫分析法研究求解加勁板分別在非共振激勵(lì)、主共振激勵(lì)與參數(shù)激勵(lì)作用下的非線性振動(dòng)，并對(duì)板與肋之間的應(yīng)力變化規(guī)律進(jìn)行分析；第四，制作一定數(shù)量的加勁板模型，考慮四邊簡支與四邊固定兩種典型的邊界條件，分析加勁板的自由振動(dòng)以及分別在橫向諧波激勵(lì)、面內(nèi)諧波激勵(lì)作用下的受迫振動(dòng)特性。.本項(xiàng)目結(jié)合理論推導(dǎo)、數(shù)值模擬及模型試驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了鋼箱梁加勁板的動(dòng)力行為，以期準(zhǔn)確地預(yù)測加勁板結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，從而為鋼箱梁加勁板的設(shè)計(jì)及振動(dòng)控制提供依據(jù)。