CAD求截面特性说明

CAD软件求截面几何特性
1. 原理
AutoCAD 中能够利用面域进行截面参数分析，在AutoCAD 中生成一个面域，利用MASSPROP 命令就可以得到截面关于坐标原点（0,0,0）的面积、形心坐标、惯性矩、惯性积、主惯性矩、转动半径等数据。

但我们往往需要的不是关于坐标原点的截面特性，但我们可以根据材料力学中学习过的平行移轴公式，通过移动坐标原点来求得各种复杂截面关于坐标原点的截面几何特性。

2. 具体计算步骤
例：计算一个箱梁截面的截面几何特性。

a) 绘制实际截面模型。

用多段线绘制箱梁截面，将上述图元生成2个面域，绘图结果见图1。

图1 计算截面
b)生成面域。

在AutoCAD软件的‘绘图’菜单中选择‘面域’，再选择对象（即选定所画截面）然后确定（按回车键，鼠标右键或空格键）软件会生成两个面域，在AutoCAD中用‘差集’命令求出两个面域的差集（及图1阴影部分）
c) 再在‘工具’菜单中选择‘查询’标签下的‘面域/质量特性’子标签然后确定（按回车键，鼠标右键或空格键），软件就会自动求出所求截面的关于原点的截面参数。

d) 根据显示结果，利用AutoCAD中的‘UCS’命令将原点移到求得截面的质心上，再‘查询’截面的‘面域/质量特性’，结果就是对截面质心的截面几何参数。

e) 可根据需要将计算结果导出，用‘记事本’等程序打开。

f) 具体计算结果如下：
移动原点以前求得的结果：
---------------- 面域 ----------------
面积: 401311.1843
周长: 6699.4160
边界框: X: 89.8207 -- 1956.7306
Y: 218.5106 -- 822.6928
质心: X: 1030.2797
Y: 598.7586
惯性矩: X: 1.6136E+11
Y: 5.0637E+11
惯性积: XY: 2.4720E+11
旋转半径: X: 634.0946
Y: 1123.2987
主力矩与质心的 X-Y 方向:
I: 17480713192.0196 沿 [1.0000 -0.0058]
J: 80394173279.1517 沿 [0.0058 1.0000]
移动原点以后求得的结果：
---------------- 面域 ----------------
面积: 401311.1843
周长: 6699.4160
边界框: X: -940.4590 -- 926.4509
Y: -380.2480 -- 223.9342
质心: X: 0.0000
Y: 0.0000
惯性矩: X: 17482800210.4708
Y: 80392086260.7018
惯性积: XY: -362349549.9722
旋转半径: X: 208.7204
Y: 447.5752
主力矩与质心的 X-Y 方向:
I: 17480713192.0196 沿 [1.0000 -0.0058] J: 80394173279.1517 沿 [0.0058 1.0000]。