如何借助CAD来求不对称截面的形心和惯性矩

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使用AutoCAD计算复杂截面的抗弯抗扭惯性矩的方法

使用AutoCAD计算复杂截面的抗弯抗扭惯性矩的方法

遇到一些复杂的截面形状,要计算其抗弯和抗扭的刚度,需要知道对主轴的惯性矩,手算通过叠加无疑麻烦而容易出错,实际上AutoCAD已经自带了计算截面特性的工具,大家也不必到网上搜所谓的计算截面特性的小工具和小软件了。

下面来做一个简单的验证和复杂点的例子,通过例子说明使用方法:实例1:矩形截面长x宽=54*88,如下图。

第一:绘制一个矩形。

第二,将矩形定义成面域第三,查询截面的性质信息如图通过工具--查询--面域/质量特性然后选择矩形,点右键结束,得到的结果如下由结果可以看到截面的如下信息面积: 4752.0000周长: 284.0000边界框: X: 1417.1659 -- 1471.1659Y: 1335.2082 -- 1423.2082质心: X: 1444.1659Y: 1379.2082惯性矩: X: 9042393679.3373Y: 9911997397.1524惯性积: XY: 9465059334.6342旋转半径: X: 1379.4421Y: 1444.2500主力矩与质心的X-Y 方向:I: 3066624.0000 沿[1.0000 0.0000](这个是形心平移到原点得到的惯性矩,我们可以直接使用的)J: 1154736.0000 沿[0.0000 1.0000](这个是形心平移到原点得到的惯性矩,我们可以直接使用的)内部带孔的截面,需要分别对外部轮廓包围的面域和内部轮廓包围的面域做一个布尔运算——差集,具体步骤如下建立封闭的外轮廓,定义为面域定义封闭的内轮廓,定义为面域进行布尔运算,大面域减去小面域得到一个带孔的面域接下来按照上面的方法查询惯性矩信息。

下面来求一个简单的带孔的截面先将矩形定义成面域再将圆定义成面域然后布尔运算,求差,如下图下面进行查询截面性质,得到的结果如下由于是对称的,可以手算一下结果,进行对比上面是简单的例子,为了说明步骤以及方便手算对比检验计算结果的正确性,正常需要的是计算复杂截面的惯性矩下面的一个例子如图。

截面参数的几何性质CAD计算方法

截面参数的几何性质CAD计算方法
因此取惯性矩为:
Ix=387464mm4=38.7464cmm4
4、计算抵抗矩:
由材料力学论证定义:
抵抗矩Wx=Ix/Ymanx
Ymanx是材料截面的中性轴距离材料截面轮廓线的最大垂直距离。
计算方法1:
在查询表中,已经给出“边界框”的两组坐标和“质心”的坐标,具体位置如右图所示。由于该型材的受力方向是垂直于X轴的,很显然:该截面距中性轴的两个Y值分别为:
7、并集(将所有实体合并为一个整体):选择“并集”连续左击每个实体,右击完成。
鼠标左击截面,右击完成。
二、查询
1、选择“工具”->“查询”->“面域/质量特性”
2、点击截面任意处,弹出查询结果。
3、选择惯性矩值Ix:下图是查询结果表,其中的“惯性矩”,是该截面相对于世界坐标“0,0”的惯性矩值,“主力拒与值心的X-Y方向”的两个值才是我们需要的惯性矩,注意两个惯性矩的受力方向:第一个是沿着【1.0000 0.0000】,即x=1.0000,y=0.0000,画一个坐标,显然受力方向是沿x轴的;同理,第二个的受力方向是沿y轴的。本例中的构件受力方向(风压方向)显然是沿y轴的,
5. 差集(将实体中的空缺删除,仅保留实体部分):下图为是4个截面的组合,每个截面中间都有空腔,因此必须作4个截面各自的差集:选择“差集”,先左击第一个截面的外轮廓线,右击确定后,再左击该截面的内轮廓线(有几个内轮廓线,就左击几个),右击完成;再接着作下一个截面的差集;
6、验证差集是否成功:点击一个截面上任意一点,显示该截面上所有内外轮廓线;
Y1=28515.2-28482.7=32.5
Y2=28542.7-28515.2=27.nx=387464mm4/32.5mm=38.7464cm4/3.25cm=11.9218 cm3

AutoCAD计算截面面积、惯性矩

AutoCAD计算截面面积、惯性矩

AutoCAD计算截面面积、惯性矩用AutoCAD计算截面面积,质心,惯性矩*****计算功能简介及应用用*****求面积、几何质(形)心、质心惯性矩等部分计算功能,并举例说明这些计算功能与EXCEL等软件相结合,能够快速而精确地完成水工建筑物稳定性等的计算。

1前言在水利水电工程设计中,时常要对水电站厂房、大坝的结构稳定性及其地基面垂直应力等进行计算,然而计算时必须要知道结构自身的重心、重量,以及外力的作用点、基础接触面惯性矩等。

如果截面为规则的几何图形,这些量的计算就比较容易;若为不规则,则计算比较烦琐,以前常用的方法是分块求和或积分,既不方便,又耗时。

上述这些量值若在Auto cad中,用Auto cad 的面积、几何质(形)心、质心惯性矩等计算功能计算是非常容易的。

2 Auto cad计算功能和操作技巧2.1 计算功能介绍对于规则的几何多边形,如图1(a)所示一个4m×2m的长方形,其面积A、形心O(X,Y)、形心轴惯性矩I,很容易算出,有的甚至口算也可算出,即面积A=8m2,形心O(1,2),形心惯性矩Ix1=10.67m4,Iy1=2.67m4,但对如图1(b)所示的不规则多边形,就不可能套用现成的计算公式来计算。

过去通常的方法是,面积可分块求和,形心和形心轴惯性矩则分别按式(1)和式(2)[1]来求。

式中X、Y―――分别为多边形形心O的x和y坐标;x、y―――分别为多边形中某点距形心x1轴和y1轴的距离;Ai―――不规则多边形中第i个规则多边形的面积;n―――组合成不规则多边形中规则多边形的总个数;i―――某个规则多边形;Ix1、Iy1―――分别是形心x1轴和y1轴的惯性矩。

用AutoCAD计算截面面积,质心,惯性矩图1(b)用Auto cad的计算功能可得面积A=18.28m2,形心o(3.2,2.0),44惯性矩Ix1=26.28m、Iy1=42.52m。

虽然按式(1)和(2)能够计算出多边形的形心和形心惯性矩,但速度较慢。

CAD面域截面惯性矩计算(Φ48×3.5mm钢管)

CAD面域截面惯性矩计算(Φ48×3.5mm钢管)

CAD 面域 截面惯性矩计算(①48 X 3.5mm 钢管)求①48 X 3.5mm 钢管截面特性 第1步:打开CADT 图第2步:用命令reg 创建面域,用命令 su 创建组合面域 输入命令reg T 空格T 选择大、小两个圆T 空格T 创建2个面域输入命令SUT 空格T 选择大圆截面T 空格T 选择小圆截面T 空格T 创建完毕第3步:用命令massprop 找出创建面域的质心坐标 输入命令massprop T 空格T 选择面域图形T 空格T 查看特性第4步:用ucs 命令将坐标轴原点移至面域图像的质心 UCS T 空格T m T 空格T 输入坐标T空格:«:陌 祀土界Tr a-- Isffl弋更』”•1.卿”9607Hi ■■肛与工曲-WLIJ! --EJ&-4111Ki 5?Z-Si47|M 盯儿丸】丁£1 112-3^ = 5. ifi ;:豐土 卞■』亍耐 IT T lM741<i. 71?^Xi BZ3.CZ3E Ti岸 ElFk W£j <fiBwi •入咼 fc^l Z*■- e=e< 任刑" H-Nl ■=■ .tli E WTCH口嗪曰I N 卫吟*|«o 总I 丿声If ■・It 誉丄暫V!■黔E P ・l ♦ n.irtrt -I J C SM •■少B M h^tu M«K ■ 4 : ■* ・鼻• . || a^Lwtf・ 一—z/qo」/3zr<l;rf •口N J Ait 11 n it«T 為 iL-ifrDOO 6."i&ficdJt 11.mT ifl “dfEQ 口 l.-fOdCl走可LR ■tt 4ri二弹选峰对拿匕#ir .1 --鬥AiAdDMimi ; ' Dfl换M. ■斥|;■ V"22 氓|F Mb. *A£Ei *T: u Z*T. 飞M,呻m-Frfi E二即«bi-i £叩E「■.26』5 ^3(h fl 、:—:汕:'■■ill■市t电梅m •鼻*费」I1™FW«■M "RdZZJO2广回azo1Jlflr・・3JaYNE廛Q^+OJB*」口口节血J却I 玄EE厂叵HE匹衣:ID rr>/#?£ rni. T B" <a 上一•'«:n jfll酹帛/ifcllt fwrsm/y 』嘤貝:• =■:性迄驴・.U丕:i町暫宝:U吋暑——豊网. d j 加駆■*匠艸上ai.# i.e^回上1巴・rasI 「”*r.w 谭.丹才■•氐五血H'T IH:*占*1.昌眄“*AilP«*: On XliT, E=fi jr:任9E ■= M ■b>-l E 叩“mIP 斗刁* J * EC da孑「W 疋丸£ ^Ldlr 3 ■■ B dNW:«>?3+oJdi*一”厂厂F口E^nj*_"jqra* -_ 'Bv'Ura■■ |E■巧■HLMtSAflL [z HMS CZFJ BSS-IM?, tn-.Eiiu "T 总丁—$他1岬卑丄小UM 哺矍萨!U Ml也■耳W IlTE』w u更11寥第5步:输入命令 massprop f 空格f 选择面域图形f 空格f 查看特性吒型制I 型舸■遡瀏I 丄諭 I 檜胡I 朗胃 圃轲恐魁穹I 拒形骨首吉晋I 甬抑棉》,*• J 严・IT M£黒而圻印P 退出E程帛话厅中…[g]201^11/5§ 1^0404-0 W Edition 0品之裁直特*性至直壯l^h-J输入議面爲额;存换管 r 圆舸直世 D I [4d mn壁辰t :[35忖12.107皿4K ;1.57Bcm 扱馳矩Ip凸③4pnn-410 155ER13戦直IE 艇配 4.533 cm2单用車隼甲1041 LyAii 毎粉衷面积: .151ti2/n京霊iOBi - r殆丁 CS 的貝E 盍[直IF T? g ^Aji ■ 拦走斷頑jSSt tl MMftUli <0>n P n> 海舍 I flMJDMP 達毎歼熬二找至I 1伞4.ttM27-9632X:业ROJ -43 汕 -TrfP /T T v ViJL□ODfi "IM□OHITBJ i&TtJ蛊角理场厨心的K-T 育向:Y 卡I rft1—F」r- i 丁・1曲査7 曲 |I T 4£MQ o^ooq, J : 12・1=團7 是 [D .goal L.OD30]耳厂0 匕LX : 17.1447Tl 工卫・1BC7XY E DX ; 1r ・:rarest-■「 ft 5?^±7第6步:计算截面的抵抗矩Wx1=惯性矩lx边界框Y的一个值Wx2=惯性矩lx边界框Y的另一个值Wy仁惯性矩ly边界框X的一个值Wy2=惯性矩ly边界框X的另一个值W x=l x/y=12.1867/2.4=5.078cm 3W y=l y/x=12.1867/2.4=5.078cm 3抗扭系数=5.078X 2=10.156 cm32 2 'i x= V (明??)= V (12.1867/4.893 ) =1.578cm2 2i x= V (??/??) = V (12.1867/4.893 ) =1.578cm第7步:计算截面的面积矩保留要计算面积矩的部分,按前述方法生成面域,查询面域特性S= 亥部分的面积濒心坐标Y值豐二垮给电二- 「是I Y I/B E IIH!锻F|屯[1 …DMO a.QC33 二MP rGXc □・30DUvcs tTfltj^lc CWAI/1^®;(OB]/X—-f'iH/HIS ^vi IW)/K/T/€/E 5掴左靳區.上車:二向鼻度怯门cfi,fl P ft>! £9-2.««,£14.011!|會牛:”昭邊誓对施-投列1 •牛面祖!也界雇i X E7・电萌口— 1.4330VH " Jr40^077*蔓«总JS x=A • y=2.4465 X 1.4194=3.472cm3I :截面惯性矩W :截面抵抗矩(截面模量、抗弯截面系数)i :旋转半径(惯性半径、回转半径)S:面积矩A :面积W x=I x/yW y=l y/XS x=A • yS y=A • x2 ,i x= V (???/??)i y= V ( ?????)。

利用AutoCAD确定复杂构件的重心

利用AutoCAD确定复杂构件的重心

利用AutoCAD确定复杂构件的重量与重心0 、引言随着结构计算理论的发展与结构计算软件的发展应用,越来越多的建筑师在建筑设计中运用一些复杂形体,所以在结构中也出现了大量复杂的构件,在以钢结构为主的大型建筑中越发突出。

而在施工方案的制订中,这些构件的重量及重心位置是必须确定的数据,若采用传统计算方法,既繁琐又费时,且容易出现计算错误。

利用AutoCAD的三维实体功能及相关实体特性查询功能,则能精确快速的确定构件的相关参数,下面通过几个实例说明应用。

1、异型梁中的应用某工程中有如图1所示截面的钢梁,钢梁长度8.5米,水平放置。

首先建立如图2模型,利用UCS将原点定义到图2中的A点,或将构件以A点为参考移动到原点。

图1 图2在命令行输入:massprop,在弹出的文本窗中出现以下模型实体信息:质量、体积、边界框、质心、惯性矩、惯性积、 旋转半径等,也可利用菜单界面工具栏中的相应选项查询。

AutoCAD中材料密度默认为1,则只需要记录质量与质心的数据即可。

对于本构件查询结果如下:质量: 2210809691.2240质心: X: 4250.0000Y: -682.0357Z: -1408.0169其中质心参数表示构件重心离A点的三向距离。

根据质量查询数据,再依据材料密度计算出构件重量。

根据构件的特点,采用3点吊装,在模型中沿重心位置点做一条竖向直线,可在构件上定出相适应的3个吊点,通过作图法可以量出三根索具的长度,通过计算或者作图法求出每根索具分担的重量。

2、异型柱中的应用某工程中有如图3示钢柱,基本断面为日字型,建立如图4所示的实体模型,以B点做为坐标原点。

用massprop命令对实体模型进行参数查询,可得出构件的重心位置与质量。

沿重心作一竖向直线,在构件上选取适当的绑扎点,使索具交汇点通过构件的重心所在竖向直线,即可确定出索具的长度(如图3)。

图3 图43、空间结构中的应用某工程一段桁架如图5所示,双向弧度,双向变断面,水平投影长度32米,模型如图6示。

巧妙引用CAD功能查询截面物理参数惯性矩

巧妙引用CAD功能查询截面物理参数惯性矩

巧妙利用CAD功能查询截面物理参数作为一名工程师,对于CAD制图功能是很熟悉的,但是,由于CAD功能强大,我们对于其他不常用的功能了解甚少!比如面域/质量特性的查询功能,很少有人关注。

特别是在做结构强度校核时,如果你熟悉其用途,可以替代繁琐复杂的手工计算过程,轻易得到准确的物力参数,而且对于同一个复杂截面,无论操作者是谁,必定会得出唯一的数据,其准确性更是无可非议的,特别适应“结构设计计算书”的制定与审核。

本文将详细讲解利用CAD功能查询截面物理参数的方法及各功能的意义。

一、引用CAD功能的位置如果你的CAD界面没有以下快捷图标,可以鼠标右击调出。

1、面域快捷键位置:ACAD->绘图2、并集、差集、交集快捷键位置:ACAD->实体编辑3、面域/质量特性的查询快捷键位置:工具->查询—〉面域/质量特性的查询二、面域1、含义可以从字面理解其含义:面积的区域;2、使用方法(1)准备一个待查截面(必需是按1:1绘制的、轮廓线连续的图形);(2)鼠标点击CAD“面域”图标;(3)如同画“矩形”一样,画一个矩形框,将待查截面包括到矩形框中,即取得待查截面中所有封闭图形的面域。

例如右图就是取面域操作后的样式3、待查截面取面域后的意义如上所述:待查截面取面域后,取得待查截面中所有封闭图形的面域,而不一定是一个面域。

可以用鼠标点击其中的线段看看:取面域操作如果成功,点击某一线段时,显示的是一个面域闭合线;如果显示的仍然是线段,说明取面域操作失败!其唯一原因是待查截面线段不连续!上例所示截面取面域操作后,获得6个面域,其图形的几何意义是:这个待查截面由6个面域组成,即由6个面域组成的集合,面域拆分后如下图所示:如何将待查截面的数个面域组和为一个面域呢?这就需要引入下面的集合运算。

三、差集1、差集的含义一个实体面域与非实体面域重叠时,实体面域减去非实体面域与其重叠的部分,所构成的新实体,称作差集运算。

惯性矩及惯性矩抵抗拒计算

惯性矩及惯性矩抵抗拒计算

利用AutoCAD计算截面特性以计算一个50×50×5国标钢方管截面为例:1.在CAD中绘制截面2.将截面生成面域reg→选择截面→创建2个面域3.布尔运算su→选择截面外轮廓→选择截面内轮廓→创建完毕4.将UCS坐标移动至截面型心位置(见图1)massprop→选择创建的面域→记住质心的X和Y坐标→ucs→m→输入质心的X和Y坐标→移动完毕5.查询截面特性(见图2)massprop→选择面域这样就可以得到截面的面积、周长、边界框、质心、惯性矩、惯性积、旋转半径等相关参数6.计算截面的抵抗矩Wx1=惯性矩Ix÷边界框X的一个值Wx2=惯性矩Ix÷边界框X的另一个值Wy1=惯性矩Iy÷边界框Y的一个值Wy2=惯性矩Iy÷边界框Y的另一个值7.计算截面的面积矩(见图3)保留要计算面积矩的部分,按前述方法生成面域,查询面域特性S=该部分的面积×质心坐标Y值圆弧计算1.已知弦长拱高求半径弦长A2 拱高B2(弦长^2+4*拱高^2)/(8*拱高) =(A2*A2+4*B2*B2)/(8*B2)(弦长^2/4+拱高^2)/(2*拱高) =(A2*A2/4+B2*B2)/(2*B2)2.已知拱高半径求角度拱高B2 半径C2DEGREES(ACOS((半径-拱高)/半径))*2 =DEGREES(ACOS((C2-B2)/C2))*2 3.已知弦长半径求角度弦长A2 半径C2ASIN(A2/2/C2)*360/3.1416 =ASIN(A2/2/C2)*360/3.14164.已知半径角度求弧度半径C2 角度D22*3.1415926*半径*角度/360 =2*3.1415926*C2*D2/3605.已知弦长半径求弧度弦长A2 半径C22*3.1415926*半径*ASIN(弦长/2/半径)/3.1416=2*3.1415926*C2*ASIN(A2/2/C2)/3.1416。

CAD求惯性矩

CAD求惯性矩

1.计算截面惯性矩以及抗弯矩:先在ACAD 中调出需要计算的图形文件,保证图形完全封闭且没有重合线(图一) 。

图一2. 1. 利用 reg 命令将该图形作成面域:a. 命令行输入 reg 命令;b. 选择所有线条,右键结束,会建立两个面域;2. 将两面域作差集:a. 在菜单中选择“修改”—“实体编辑”—“差集” ;b. 选择外围线框,右键结束;c. 选择内部线框,右键结束,会合成为一个整体面域。

3. 查询截面特性:a. 在菜单中选择“工具”—“查询”—“面积/质量特性”,或直接键入“ massprop ”命令(这个和LI命令查得的结果不一样);b. 选择面域,右键结束, ACAD 显示结果框如图二;图二3. c. 将坐标原点移动到质心:用 ucs — or — 272.5630,167.8169;d. 再次查询截面特性:在菜单中选择“工具”—“查询”—“面积/质量特性” ,或直接键入“ massprop ”命令,选择面域,右键结束, ACAD 显示结果框如图三;图三4. e. 在图三计算结果中可以看到:这个截面的惯性矩:I x =198020.4540mm4I y =371056.5600 mm4这个截面的抗弯矩(下列公式中分母值分别为图三显示的边界值) : W x1=Ix /Ymin=198020.4540/38.6738=5120.2740 mm3W x2= Ix /Ymax=198020.4540/21.3265=9285.1829 mm3W y1= IY /Xmin=371056.5600/31.1416=11915.1411 mm3W y2= IY /Xmax=371056.5600/ 32.8578=11292.7999 mm3。

AutoCAD计算截面特性

AutoCAD计算截面特性

AutoCAD计算截面特性
以计算一个50×50×5国标钢方管截面为例:
1.在CAD中绘制截面
2.将截面生成面域
reg→选择截面→创建2个面域
3.布尔运算
su→选择截面外轮廓→选择截面内轮廓→创建完毕
4.将UCS坐标移动至截面型心位置(见图1)
massprop→选择创建的面域→记住质心的X和Y坐标→ucs→m→输入质心的X和Y坐标→移动完毕
5.查询截面特性(见图2)
massprop→选择面域
这样就可以得到截面的面积、周长、边界框、质心、惯性矩、惯性积、旋转半径等相关参数
1
6.计算截面的抵抗矩
Wx1=惯性矩Ix÷边界框X的一个值
Wx2=惯性矩Ix÷边界框X的另一个值
Wy1=惯性矩Ix÷边界框Y的一个值
Wy2=惯性矩Ix÷边界框Y的另一个值
修正:Wx=Ix÷ix(其中Ix为惯性矩,ix为旋转半径)
7.计算截面的面积矩(见图3)
保留要计算面积矩的部分,按前述方法生成面域,查询面域特性
S=该部分的面积×质心坐标Y值
2。

CAD求解惯性矩

CAD求解惯性矩

关于CAD中用面域来解决惯性矩的方法
1、首先我们需要闭合的图形
选择绘图面域选中预想面域空格
2、再次查询面域的详细信息
工具查询面域质量特性
查询的一下数据
其中我们需要的是质心处x与y的数值
3、然后呢,我们需要把质心设置成原点坐标,来求得关于质心的惯性矩
把质心点移动到原点哟很多方法啦。

我们可以通过移动在原点的x与y的两条直线来找到质心,在把整个图形移动会到原点
教大家一个快捷的放法拉
就是直接在质心处建立原点
命令ucs n 输入上图中质心的坐标,额请注意z轴的情输入0,输入在英文状态下就不用我说了把
4这样我们就可以再次查询得出正确的惯性矩
工具查询面域质量特性
给几个我求得惯性矩把
左边的那个是示例图形嘿嘿虽然简单了点儿
这个嘛差不多啦
诺这个好像得解释一下
这个球的是半圆减去小圆的面积处得面域惯性矩啦
然后我来解释一下面域做差的问题
修改实体差集也就是按住alt+m n 然后放开恩s
先选择大半圆在选择小圆差面域完成!
接下来就是移动点查询啦!
草莽死神作
2011-4-10。

CAD 面域 截面惯性矩计算(Φ48×3.5mm钢管)

CAD 面域 截面惯性矩计算(Φ48×3.5mm钢管)

CAD 面域截面惯性矩计算(Φ48×钢管)
求Φ48×钢管截面特性
第1步:打开CAD画图
第2步:用命令reg创建面域,用命令su创建组合面域
输入命令reg→空格→选择大、小两个圆→空格→创建2个面域
输入命令su→空格→选择大圆截面→空格→选择小圆截面→空格→创建完毕
第3步:用命令massprop找出创建面域的质心坐标
输入命令massprop→空格→选择面域图形→空格→查看特性
第4步:用ucs命令将坐标轴原点移至面域图像的质心
ucs→空格→m→空格→输入坐标→空格
第5步:输入命令massprop→空格→选择面域图形→空格→查看特性
第6步:计算截面的抵抗矩
Wx1=惯性矩Ix÷边界框Y的一个值
Wx2=惯性矩Ix÷边界框Y的另一个值
Wy1=惯性矩Iy÷边界框X的一个值
Wy2=惯性矩Iy÷边界框X的另一个值
W x=I x/y==
W y=I y/x==
抗扭系数=×2= cm3
i x===
i x===
第7步:计算截面的面积矩
保留要计算面积矩的部分,按前述方法生成面域,查询面域特性 S=该部分的面积×质心坐标Y值
S x=A·y=×=
I:截面惯性矩
W:截面抵抗矩(截面模量、抗弯截面系数)
i:旋转半径(惯性半径、回转半径)S:面积矩
A:面积
W x=I x/y
W y=I y/x
S x=A·y
S y=A·x
i x=
i y=。

2014autocad不规则几何中心的找法

2014autocad不规则几何中心的找法

2014autocad不规则几何中心的找法2014年版的AutoCAD是一款经典的计算机辅助设计软件,广泛应用于建筑设计、机械制图等领域。

在AutoCAD中,找到不规则几何图形的中心是一项基本操作,本文将介绍2014版AutoCAD中不规则几何图形中心的找法。

在AutoCAD中,有很多种找到不规则几何图形中心的方法,下面将针对几种常用的情况进行详细说明。

一、矩形不规则几何图形对于矩形不规则几何图形,可以直接通过AutoCAD的命令来求解。

具体步骤如下:1.选择绘图界面上的“Draw”工具栏。

2.在“Draw”工具栏中选择“Rectangle”命令,或者直接输入“REC”命令。

3.在画布上用鼠标拖拽绘制一个矩形。

4.选中刚刚绘制的矩形,右键点击并选择“Properties”。

5.在属性窗口中查找并记录矩形的中心点坐标。

二、圆形不规则几何图形对于圆形不规则几何图形,也可以通过AutoCAD的命令来求解。

1.在绘图界面上选择“Draw”工具栏。

2.在“Draw”工具栏中选择“Circle”命令,或者直接输入“C”命令。

3.在画布上用鼠标绘制一个圆形。

4.选中刚刚绘制的圆形,右键点击并选择“Properties”。

5.在属性窗口中查找并记录圆形的中心点坐标。

三、不规则线条几何图形对于不规则线条的几何图形,可以通过AutoCAD的“Hatch”命令来绘制填充物并找到中心。

具体步骤如下:1.在绘图界面上选择“Draw”工具栏。

2.在“Draw”工具栏中选择“Hatch”命令,或者直接输入“H”命令。

3.在画布上选择需要填充的区域。

4.在弹出的“Hatch Editor”对话框中选择“Pick point”选项。

5.在图形中任意选择一个点作为中心点,然后点击确定。

6.在属性窗口中查找并记录中心点坐标。

四、不规则二维多边形几何图形对于不规则的二维多边形几何图形,可以通过AutoCAD的“Boundary”命令来找到中心。

CAD面域截面惯性矩计算(Φ48×3.5mm钢管)

CAD面域截面惯性矩计算(Φ48×3.5mm钢管)

CAD面域截面惯性矩计算(Φ48×3.5mm钢管)CAD 面域截面惯性矩计算(Φ48×3.5mm钢管)求Φ48×3.5mm钢管截面特性第1步:打开CAD画图第2步:用命令reg创建面域,用命令su创建组合面域输入命令reg→空格→选择大、小两个圆→空格→创建2个面域输入命令su→空格→选择大圆截面→空格→选择小圆截面→空格→创建完毕第3步:用命令massprop找出创建面域的质心坐标输入命令massprop→空格→选择面域图形→空格→查看特性第4步:用ucs命令将坐标轴原点移至面域图像的质心ucs→空格→m→空格→输入坐标→空格第5步:输入命令massprop→空格→选择面域图形→空格→查看特性第6步:计算截面的抵抗矩Wx1=惯性矩Ix÷边界框Y的一个值Wx2=惯性矩Ix÷边界框Y的另一个值Wy1=惯性矩Iy÷边界框X的一个值Wy2=惯性矩Iy÷边界框X的另一个值W x=I x/y=12.1867/2.4=5.078cm3W y=I y/x=12.1867/2.4=5.078cm3抗扭系数=5.078×2=10.156 cm3i x=()=()=1.578cmi x=()=()=1.578cm第7步:计算截面的面积矩保留要计算面积矩的部分,按前述方法生成面域,查询面域特性S=该部分的面积×质心坐标Y值S x=A·y=2.4465×1.4194=3.472cm3I:截面惯性矩W:截面抵抗矩(截面模量、抗弯截面系数)i:旋转半径(惯性半径、回转半径)S:面积矩A:面积W x=I x/yW y=I y/xS x=A·yS y=A·xi x=()i y=()。

惯性矩计算方法

惯性矩计算方法

抗弯惯距和抗扭惯距的计算2009-10-20 09:54计算过上部的人都知道,在计算横向力分布系数和冲击系数的时候都需要计算截面的抗弯惯距和抗扭惯距,下面就介绍几种方法来计算抗弯惯距和抗扭惯距(本教程拿30米简支转连续箱梁截面做样例):一、在AUTOCAD中有一个命令massprop可以计算截面的面积、周长、质心、惯性矩操作简介:1、首先在CAD中画出如下图的图形;2、用region命令将图形转化成内外两个区域;3、用subtract命令求内外区域的差集;4、用move命令将图形移动至(0,0,0),用scale命令将图形单位调整为米;5、用massprop命令计算截面性质(可惜这个命令不能计算抗扭惯距)Command: mas MASSPROPSelect objects: 1 foundSelect objects:---------------- REGIONS ----------------Area(面积): 1.2739Perimeter(周长): 13.7034Bounding box(边缘): X: -1.7000 -- 1.7000Y:0.0000 -- 1.6000Centroid(质心): X: 0.0000Y: 1.0458Moments of inertia: X: 1.7883Y: 0.7922Product of inertia: XY: 0.0000Radii of gyration: X: 1.1848Y: 0.7886Principal moments and X-Y directions about centroid:I: 0.3950 along [1.0000 0.0000]这就是惯距J: 0.7922 along [0.0000 1.0000]第二种方法:采用桥博计算截面惯距操作简介:本人使用的是桥博3.03,大家可以新建一个项目组,在新建项目上右键选择截面设计,选择C:\ProgramFiles\TongHao\DoctorBridge30\EXAMPLES\Tool\DbDebug2.sds,当前任务类型选择截面几何特征,在截面描述中清除当前截面(包括附加截面还有主截面里面的钢筋),选择“斜腹板单箱单室”(大家在可根据自己计算的截面选择相应的截面,如果桥博内置的截面没有的话,可以选用从CAD中导入,CAD导入将在后面的教程中介绍)输入截面相应的数据(附图)输出结果附后<<桥梁博士>>---截面设计系统输出文档文件: C:\ProgramFiles\TongHao\DoctorBridge30\EXAMPLES\Tool\DbDebug2.sds文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识:任务类型: 截面几何特征计算------------------------------------------------------------截面高度: 1.6 m------------------------------------------------------------计算结果:基准材料: 中交85混凝土:50号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 1.27 m**2换算惯矩: 0.396 m**4中性轴高度: 1.04 m沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):主截面:点号: 高度(m): 静矩(m**3):1 1.6 0.02 1.2 0.3143 0.8 0.3074 0.4 0.2435 0.0 0.0------------------------------------------------------------计算成功完成第三种方法:采用midas/SPC计算截面性质,也是编者向大家推荐采用的方法!!他不仅可以计算抗弯惯距而且可以计算抗扭惯距!!操作简介:1、首先需要大家把画好的截面存成dxf文件格式(需要把截面的内外区域放到一个图层里,截面单位与刚进SPC里选用的单位统一,本教程选用的单位为米,坐标系为大地坐标系)2、在File菜单中选择import/AUTOCAD DXF,然后选择文件,这时候大家就可以看到你画的截面就被导入SPC中了;3、选择model菜单中Section/Generate,用鼠标框选截面(被选择后线型变成红色);4、这一步最关键,在apply正上方,有一个Caculate Properties Now复选框,勾选他,然后选择Aplly;5、选择Property菜单中的Display可以查阅Asx和Asy(抗剪面积)、Ixx和Iyy(这两项是抗弯惯距)、Ixy、J(抗扭惯距)。

如何借助CAD来求不对称截面的形心和惯性矩

如何借助CAD来求不对称截面的形心和惯性矩

如何借助CAD来求不对称截面的形心和惯性矩如何借助CAD来求不对称截面的形心和惯性矩对于对称型钢,我们可以通过简单计算来求得截面型心和惯性矩,但对于不对称截面的型钢,我们如何计算其型心和惯性矩呢?相信许多朋友有这方面的困扰。

下面我们通过CAD绘图软件取得计算,对于忘记计算的你来说,也许是不错的选择哦。

通过书中2例来说明如何使用(如下图):例一:例二、步骤如下:1、按比例绘制所需要计算的不对称截面2、将所绘图形面域因为现在所绘的图形是用简单的线组成的,还不是一个整体,通过面域(缩写:reg)命令,使其成为一个整体。

如下图(注意选中蓝色区域):根据命令提示,选中所绘制的线段3、重新定位坐标原点在命令栏输入:UCS,再输入:N如下图:然后将鼠标放置在红点处(放在其他位置,如a,b,c亦行,为了直观,我选在了图示红点处),然后enter操作至此,坐标原点移至了上图红点位置4、接下来通过面域查询就可得到型心命令:工具—查询—面域/质量特性选中所绘图形,回车,得到如下画面:看到黑底88了吗,也就是说,型心(质心)通过中心原点,沿Y 中向上88mm。

注意此时的惯性矩还不是我们想要的。

下面的步骤才是我们想要的惯性矩。

5、计算惯性矩将红色点上移88mm,重复3的操作,将坐标原点移到型心处(质心)。

如下图:重复:4的操作,选择图形,并回车,得到如图所示:由此可以得到惯性矩(黑底部分)。

现在坐标原点在质心处,所以是0,0。

注意:只有将坐标原点放在质心处,才能得到正确的结果。

现在你可以通过同样的方法,验证例题二,是不是也是正确的呢?。

CAD求截面特性说明

CAD求截面特性说明

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 -- 1956.7306Y: 218.5106 -- 822.6928质心: X: 1030.2797Y: 598.7586惯性矩: X: 1.6136E+11Y: 5.0637E+11惯性积: XY: 2.4720E+11旋转半径: X: 634.0946Y: 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 -- 926.4509Y: -380.2480 -- 223.9342质心: X: 0.0000Y: 0.0000惯性矩: X: 17482800210.4708Y: 80392086260.7018惯性积: XY: -362349549.9722旋转半径: X: 208.7204Y: 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]。

利用cad求不规则截面的惯性矩

利用cad求不规则截面的惯性矩

●利用CAD求不规则截面的惯性矩对于规则截面的惯性矩,可以利用公式求的,但是对于不规则截面惯性矩的求解就相当麻烦。

先介绍利用AUTOCAD 2007求不规则截面的惯性矩。

如果版本在2004以下,可以利用CAD的插件直接求的,具体方法是否适用于其他版本,本人没有尝试。

插件可以从网上下载。

具体步骤:1、打开AUTOCAD 2007,绘制出所求截面。

由于截面是采用多段直线绘制,所以选择界面左边(向上第三个)的“面域”功能→回车→选中截面→得到有一条直线绘制成的截面。

2、直接输入“massprop”命令或者在工具中选择“查询” →“面域/质量特性” →回车→弹出一对话框→会让选择是否将分析结果写入文件(同时记录质心的X,Y值备用,此时有截面惯性矩,但是不可以采用) →输入“N”3、直接输入“PO”命令→回车→命令栏提示输入指定点(输入开始记录的X,Y值,注意先输入X值,再输入Y值,两数字间用逗号隔开)→回车→得到该截面的质心(显示较小,在截面中心位置左右,得仔细看)。

4、利用平移功能(右边工具条向下第6个)→分别以质心为基点向左平移X值,向下平移Y值→这样就可以把截面平移到界面的左下角,质心对应CAD系统的坐标原点5、重复步骤2就可以得到该截面的惯性矩以及其他截面参数●利用CAD计算型材惯性距具体操作步骤如下:将所要计算型材断面在CAD中的打开,在计算惯性距前应做好以下准备工作:1. 将所计算型材生成闭合实体。

步骤是:①打Region命令→将型材外轮廓全部选取,会得到一个实体。

→重复Region命令,将型材内轮廓全部选取,会得到第二个实体。

②在工具栏内找到Modify点击会出现下拉式菜单,在菜单内找到Boolean中的Subtract 命令。

③使用Subtract命令,先选择得到的第一个实体→空格→选择的二个实体→空格。

(这时两个实体会成为一个实体)。

2. 将CAD的坐标移至型材型心处。

步骤是:①用键盘输入UCS命令→输入O→将光标移至型材下底边中心并点击(这时CAD默认坐标系原点以是型材下底边中心点)→输入mass prop命令→在出现的对话框中找到Centroid: Y值。

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如何借助CAD来求不对称截面的形心和惯性矩
对于对称型钢,我们可以通过简单计算来求得截面型心和惯性矩,但对于不对称截面的型钢,我们如何计算其型心和惯性矩呢?相信许多朋友有这方面的困扰。

下面我们通过CAD绘图软件取得计算,对于忘记计算的你来说,也许是不错的选择哦。

通过书中2例来说明如何使用(如下图):
例一:
例二、
步骤如下:
1、按比例绘制所需要计算的不对称截面
2、将所绘图形面域
因为现在所绘的图形是用简单的线组成的,还不是一个整体,通过面域(缩写:reg)命令,使其成为一个整体。

如下图(注意选中蓝色区域):
根据命令提示,选中所绘制的线段
3、重新定位坐标原点
在命令栏输入:UCS,再输入:N
如下图:
然后将鼠标放置在红点处(放在其他位置,如a,b,c亦行,为了直观,我选在了图示红点处),然后enter
操作至此,坐标原点移至了上图红点位置
4、接下来通过面域查询就可得到型心
命令:工具—查询—面域/质量特性
选中所绘图形,回车,得到如下画面:
看到黑底88了吗,也就是说,型心(质心)通过中心原点,沿Y中向上88mm。

注意此时的惯性矩还不是我们想要的。

下面的步骤才是我们想要的惯性矩。

5、计算惯性矩
将红色点上移88mm,重复3的操作,将坐标原点移到型心处(质心)。

如下图:
重复:4的操作,选择图形,并回车,得到如图所示:
由此可以得到惯性矩(黑底部分)。

现在坐标原点在质心处,所以是0,0。

注意:只有将坐标原点放在质心处,才能得到正确的结果。

现在你可以通过同样的方法,验证例题二,是不是也是正确的呢?。

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