加劲板壳

[外文]：stiffened plates and shells

用杆加强的薄板和薄壳。其中的杆叫作加劲杆，又称加筋杆或加强肋。加劲杆的布局方式有多种，有等距加劲，不等矩加劲，单方向加劲和双方向加劲等。图为单向等距加劲板。有些加劲板壳是通过铆接将加劲杆固定在薄板或薄壳上（见彩图），有些是用较厚的材料通过机械铣切或化学腐蚀等加工方法制成的。复合材料加劲板壳一般是将加劲杆粘接在薄板或薄壳上，再经加温固化而成。

和相同截面积的光板壳相比，加劲板壳截面的厚度增大，内力以较大的力臂组成反抗弯矩，所以在相同弯矩的作用下，加劲板壳中的应力比光板壳中的应力低得多，在光板壳开始破坏时，加劲板壳还能继续承载，即加劲板壳的强度较高；另一方面，加劲板壳比光板壳具有较大的截面惯性矩（见截面的几何性质），这意味着加劲板壳比光板壳具有较大的刚度。由于这些优点，加劲板壳广泛应用于飞机、船舶、桥梁、建筑以及仪表中。

1902～1914年，俄国学者И.Г.布勃诺夫对有纵横加劲杆的钢板作过应力分析。1915年，S.P.铁木辛柯首先建议用能量的观点来研究和解决各种载荷和边界条件下加劲板的弹性稳定性问题。

由于有了加颈杆，对加劲板壳的力学分析比对通常的光板壳要复杂得多。在分析加劲板壳时，可先近似地折合成通常的光板壳问题(如采用有效宽度概念)，然后用处理光板壳问题的方法进行计算。用这种方法计算加劲杆密集并对称分布于板中面两侧的问题误差较小。对于非密集加劲板壳问题则可采用能量方法，如瑞利－里兹法等。

近年来，借助电子计算机，可利用有限元法或有限差分方法对加劲板壳进行分析和计算。先进计算工具和计算方法的使用为加劲板壳的工程应用开辟了新路。

参考书目

M.S.Troisky，Stiffened Plates，Bending，Stability and Vibration， Elsevier Scientific Pub.Co.， Ams-terdam，1976.