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船用鋼板的理論介紹

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(yīng)力和變形時，仍須考慮橫向剪切效應(yīng)，垂直于板面方向的正應(yīng)力則可忽略。在分析動載荷下的應(yīng)力和變形時，除考慮橫向剪切效應(yīng)外，還須考慮微段的慣性力和阻尼力矩。船用鋼板在機(jī)械工業(yè)中早已有廣泛應(yīng)用。近年來由于高壓、高溫和強(qiáng)輻射的環(huán)境要求，工程中板的厚度有所增加，很多板件均改用船用鋼板理論進(jìn)行分析。

若船用鋼板位于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(yīng)力情況下，船用鋼板受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(jìn)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)不少計算船用鋼板的程序，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(yīng)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(jì)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(yīng)。1943年E.瑞斯納將它推廣到二維問題并導(dǎo)出了船用鋼板的微分方程。由于數(shù)學(xué)上仍有困難，目前船用鋼板理論應(yīng)用得還不夠廣泛。

船用鋼板低速切割常用加工方法

船用鋼板切割時，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(dāng)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船用鋼板。

無論用什么方法進(jìn)行船用鋼板切割加工，切割后都會留下切割裂紋，這是可以控制的，例如，有經(jīng)驗(yàn)的工人在切割過程中會有很少的切割裂紋，如果學(xué)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(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱時間應(yīng)取決于船用鋼板的等級或質(zhì)量，如果在預(yù)熱后進(jìn)行熱切割，切割裂紋可以相對減少。

低速切割是常用的船用鋼板加工方法，切割前也應(yīng)進(jìn)行售前處理，良好的預(yù)熱能有效減少切割裂紋。預(yù)熱溫度可以在100℃左右，如果切割速度相對較快或者船用鋼板厚度相對較大，預(yù)熱溫度可以適當(dāng)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船用鋼板，這種切割方法非常專業(yè)，通常有專門的企業(yè)來進(jìn)行這種切割加工。

一些船用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(jìn)行預(yù)熱處理，還可以防止切割裂紋的產(chǎn)生。例如，一些復(fù)合船用鋼板以這種方式切割。如果用火焰或等離子切割船用鋼板，大多數(shù)都是針對小船用鋼板，許多小型車間采用這種方法切割船用鋼板。

淺談船用鋼板的切割工藝

對船用鋼板停止切割是比擬常見的處置工藝，由于船用鋼板中還有各種材質(zhì)的辨別，所以切割過程中表現(xiàn)出來的特性也是有一定差異的。那就以船用鋼板來說吧，板材型號的特性對其切割特性會有多大的影響?

光切割機(jī)是應(yīng)用激光束匯集是產(chǎn)生的熱量完成切割功用的，有時分為了到達(dá)更理想的狀態(tài)，還要在這過程中添加恰當(dāng)?shù)妮o助氣體。但是在選用氣體的時分，一定要留意，一定要是與被切割資料相匹配的。

比方說切割的是不銹鋼資料，那就要選用氧作為輔助氣體，由于它能與溶融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反響。但是假如被切割資料是聚一類的塑料時，那就只能運(yùn)用緊縮空氣了。還有一種狀況是對紙等資料的切割，那運(yùn)用惰性氣體與之配合就再好不過了。

從這上面也可以看出，激光切割機(jī)不僅對船用鋼板有優(yōu)異的切割效果，同時還能在其他很多材料切割場合中得到廣泛的應(yīng)用。

船用鋼板在一切不銹鋼中屬于各方面都比擬理想的一種，所以對其產(chǎn)品的切割加工也會有很多與眾不同之處。304不銹鋼板產(chǎn)生的切削力是比擬大的，在加上其硬度和熱強(qiáng)度都比擬高，所以不切削力會進(jìn)一步進(jìn)步。

對船用鋼板切削溫度的設(shè)置也與普通不銹鋼板不同，由于在高溫下304不銹鋼容易和其他金屬產(chǎn)生粘連現(xiàn)象，所以要控制好切割溫度。而且由于船用鋼板的親和力容易對切割刀具產(chǎn)生一定的磨損，所以我們是選用高硬度的工具，確保船用鋼板切割工作的順利完成。