[发明专利]一种确定平板结构在弯曲和压缩载荷作用下的布局方法

权利要求书

1.一种确定平板结构在弯曲和压缩载荷作用下的布局方法，已知平板结构弯曲载荷、平板结构压缩载荷、平板面板长度、宽度及厚度，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：根据平板面板弯曲和压缩载荷计算平板面板最大工作应力；

步骤2：根据平板面板最大工作应力得到缘条轴压载荷表达式；

步骤3：根据缘条欧拉公式及缘条轴压载荷表达式得到缘条惯性矩表达式；

步骤4：根据缘条惯性矩表达式得到缘条横截面长度表达式；

步骤5：根据平板面板长度、宽度、厚度及材料属性得到平板面板弯曲和压缩许用应力表达式；

步骤6：根据平板面板最大工作应力及弯曲和压缩许用应力得到平板面板分段个数；

步骤7：联立以上表达式可求得平板缘条分段及截面尺寸及面板分段，即平板结构的布局。

2.根据权利要求1所述的一种确定平板结构在弯曲和压缩载荷作用下的布局方法，其特征在于所述的步骤1中的平板面板最大工作应力σ_c，按如下公式获取：

其中：

M为平板结构弯曲载荷，N₁为平板结构压缩载荷，a为平板宽度，t为平板厚度。

3.根据权利要求1所述的一种确定平板结构在弯曲和压缩载荷作用下的布局方法，其特征在于所述的步骤2中的缘条轴压载荷表达式N₂，通过如下公式获取：

N₂＝σ_cb²

其中：b为缘条截面长度。

4.根据权利要求1所述的一种确定平板结构在弯曲和压缩载荷作用下的布局方法，其特征在于所述的步骤3中的缘条惯性矩表达式I，通过如下公式获取：

其中：n₁为缘条分段个数，E为材料弹性模量。

5.根据权利要求1所述的一种确定平板结构在弯曲和压缩作用下的布局方法，其特征在于所述的步骤4中的缘条横截面长度表达式b，通过如下公式获取：

6.根据权利要求1所述的一种确定平板结构在弯曲和压缩载荷作用下的布局方法，其特征在于所述的步骤5中平板弯曲和压缩许用应力σ_cr，通过如下公式获取：

其中：μ为材料的弹性泊松比，n₂为平板面板分段个数。K_C为弯曲和压缩复合临界应力系数，数值与平板的长宽比有关。根据数值曲线，当l/n₁＝a/n₂时，K_C＝15，数值较小。

7.根据权利要求1所述的一种确定平板结构在弯曲和压缩载荷作用下的布局方法，其特征在于所述步骤6中平板面板分段个数n₂，通过如下公式获取：

σ_c＝σ_cr

8.根据权利要求1所述的一种平板结构在弯曲和压缩复合载荷作用下的布局方法，其特征在于所述的步骤7中联立以上公式可求得平板缘条分段个数、截面尺寸及面板分段个数，即平板结构的布局。