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厚鋼板的理論介紹

厚度雖小，但橫向剪力所引起的變形和彎曲變形屬同一量級，在分析靜載荷下的應力和變形時，仍須考慮橫向剪切效應，垂直于板面方向的正應力則可忽略。在分析動載荷下的應力和變形時，除考慮橫向剪切效應外，還須考慮微段的慣性力和阻尼力矩。厚鋼板在機械工業(yè)中早已有廣泛應用。近年來由于高壓、高溫和強輻射的環(huán)境要求，工程中板的厚度有所增加，很多板件均改用厚鋼板理論進行分析。

若厚鋼板位于xy平面內(nèi)，在考慮橫向剪力影響并忽略垂直于板面方向（z方向）的正應力情況下，厚鋼板受z方向分布載荷p的作用的彎曲微分方程式為：

式中ω為板的撓度；t為板厚；v為泊松比；、分別為x、y方向的橫向剪力，△為拉普拉斯算符；D為彎曲剛度，其中E為彈性模量。理論上可從個方程求得ω，再由后兩個方程求得Qx、Qy，然后進一步求得彎矩、扭矩。但這一偏微分方程不能直接積分，所以通常用納維法、瑞利-里茲法、有限差分方法等方法求解。近年來，由于有限元法的發(fā)展，出現(xiàn)不少計算厚鋼板的程序，通過它們可以很方便地求得解答。從結(jié)果看，在考慮橫向剪切效應后，撓度ω有所增大，自振頻率和失穩(wěn)臨界載荷有所降低，板件中內(nèi)力的變化趨于平緩。這些變化的程度都與板的厚跨比的平方成比例。

20世紀20年代，S.P. 鐵木辛柯在一維梁的分析中首先考慮了橫向剪切效應。1943年E.瑞斯納將它推廣到二維問題并導出了厚鋼板的微分方程。由于數(shù)學上仍有困難，目前厚鋼板理論應用得還不夠廣泛。

厚鋼板低速切割常用加工方法

厚鋼板切割時，主要使用兩種方法，種是冷切割，第二種是熱切割。每種方法都有自己的特定分類，例如，當冷切割時，可以使用水流切割或普通切割，或者可以使用鋸切。如果是熱切割，通常使用火焰切割方法，或者可以使用等離子切割或高能激光切割厚鋼板。

無論用什么方法進行厚鋼板切割加工，切割后都會留下切割裂紋，這是可以控制的，例如，有經(jīng)驗的工人在切割過程中會有很少的切割裂紋，如果學徒們切割，產(chǎn)生的切割裂紋會更大。如果選擇熱切割，在切割前進行預熱處理，預熱時間應取決于厚鋼板的等級或質(zhì)量，如果在預熱后進行熱切割，切割裂紋可以相對減少。

低速切割是常用的厚鋼板加工方法，切割前也應進行售前處理，良好的預熱能有效減少切割裂紋。預熱溫度可以在100℃左右，如果切割速度相對較快或者厚鋼板厚度相對較大，預熱溫度可以適當提高。水下切割是一種冷切割方法，適用于一些有特殊要求的厚鋼板，這種切割方法非常專業(yè)，通常有專門的企業(yè)來進行這種切割加工。

一些厚鋼板具有很好的耐磨性，所以切割速度非常慢，為了加快切割速度，切割前也可以進行預熱處理，還可以防止切割裂紋的產(chǎn)生。例如，一些復合厚鋼板以這種方式切割。如果用火焰或等離子切割厚鋼板，大多數(shù)都是針對小厚鋼板，許多小型車間采用這種方法切割厚鋼板。

使用數(shù)控切割厚鋼板的操作要點

針對8mm厚度以上的厚鋼板切割的時候，使用數(shù)控火焰切割機是比較好的切割方法，火焰切割厚鋼板不僅加工成本低，并且由于大厚度材料的火焰熱切割割縫垂直度相對較高從而得到大多數(shù)客戶的認可，接下來我公司說一下數(shù)控火焰切割厚鋼板的操作要點！

火焰切割普通適用于8mm以上厚度厚鋼板切割加工，但不同厚度的板材在切割時，根據(jù)相關(guān)操作參數(shù)調(diào)整以抵達切割效果。火焰切割相比等離子切割缺陷在于加工速度相對較慢，目前國內(nèi)等離子切割針對20mm厚度以下材料加工的本錢正逐步得到控制，板厚6-20mm的薄板由于受熱易變性，在開端切割零件時可不從鋼板邊緣切入，而采用穿孔辦法是厚鋼板邊緣成狀態(tài)，且厚鋼板邊緣的割縫與厚鋼板邊緣有一定距離，這樣可限制因變性而惹起的零件尺寸傾向。

關(guān)于中厚鋼板來說，由于切割時不易發(fā)作變行且穿孔操作翻渣兇猛易梗塞割嘴，可采用從厚鋼板的邊緣停止切入，厚鋼板在停止數(shù)控自動氣割時常常存在切割面垂直度不夠的質(zhì)量問題，因而，在停止厚鋼板切割前應試切出橫向及縱向的兩個切口，用直角尺檢測調(diào)整割炬兩個方向的垂直度，使切割面與鋼板外表垂直。

數(shù)控火焰切割能切割各種外形的零件，具有較強的通用性。普通擔負板材構(gòu)造件的下料切割，而構(gòu)造件的切割質(zhì)量直接影響厚鋼板的焊接質(zhì)量和產(chǎn)品的整機性能。數(shù)控切割機在下料環(huán)節(jié)的應用，不但充沛表現(xiàn)了切割自動化和集中下料的優(yōu)勢，是厚鋼板應用率大幅度進步，而且厚鋼板的切割質(zhì)量和消費效率得到明顯的改觀。