莱维法

求解矩形薄板边值问题的一种精确解法,是法国M.莱维于1900年提出的,故得名。此法的要点是:假定板的挠度在一个方向上为三角级数,而在另一个方向上为待求函数,通过求解待求函数得到挠度。此法适用于求解一组相对边为简支边,另一组相对边为任意边的矩形薄板(如图所示,其中x=0和xa为简支边)。薄板微分方程为:

式中ω为板的挠度;p(xy)为作用在板上的分布载荷;D为板的弯曲刚度。莱维将p(xy)在x方向上展成三角级数,即

式中的q(y)为从p(xy)分离出的y的函数。将ω也写成级数形式:

式中Y(y)为待求函数。把这两个级数代入薄板微分方程,可将原四阶偏微分方程变成四阶常微分方程:

对于特殊的载荷及边界条件(必须有两相对边为简支边),这个常微分方程可以解出。以莱维法的解为基础,通过叠加还可求出四边固支的矩形板、连续矩形板、悬臂矩形板等较复杂问题的解。

参考书目 S.铁摩辛柯、S.沃诺斯基著,《板壳理论》翻译组译:《板壳理论》,科学出版社,北京,1977。(S.Timoshenko and S. Woinowsky-Krieger,tes and Shells,McGraw-Hill,New York,1959.) 张福范著:《弹性薄板》,科学出版社,北京,1965。

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