惯性矩计算公式

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极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式:Ip=∫Aρ^2dA矩形对于中线(垂直于h边的中轴线)的惯性矩:b*h^3/12三角形:b*h^3/36圆形对于圆心的惯性矩:π*d^4/64环形对于圆心的惯性矩:π*D^4*(1-α^4)/64;α=d/D§16-1 静矩和形心平面图形的几何性质一般与杆件横截面的几何形状和尺寸有关,下面介绍的几何性质表征量在杆件应力与变形的分析与计算中占有举足轻重的作用。

静矩:平面图形面积对某坐标轴的一次矩,如图Ⅰ-1所示。

定义式:,(Ⅰ-1)量纲为长度的三次方。

由此可得薄板重心的坐标为同理有所以形心坐标,(Ⅰ-2)或,由式(Ⅰ-2)得知,若某坐标轴通过形心,则图形对该轴的静矩等于零,即,;,则;反之,若图形对某一轴的静矩等于零,则该轴必然通过图形的形心。

静矩与所选坐标轴有关,其值可能为正,负或零。

如一个平面图形是由几个简单平面图形组成,称为组合平面图形。

设第i块分图形的面积为,形心坐标为,则其静矩和形心坐标分别为,(Ⅰ-3),(Ⅰ-4)【例I-1】求图Ⅰ-2所示半圆形的及形心位置。

【解】由对称性,,。

现取平行于轴的狭长条作为微面积所以读者自己也可用极坐标求解。

【例I-2】确定形心位置,如图Ⅰ-3所示。

【解】将图形看作由两个矩形Ⅰ和Ⅱ组成,在图示坐标下每个矩形的面积及形心位置分别为矩形Ⅰ:mm2mm,mm矩形Ⅱ:mm2mm,mm整个图形形心的坐标为§16-2 惯性矩和惯性半径惯性矩:平面图形对某坐标轴的二次矩,如图Ⅰ-4所示。

,(Ⅰ-5)量纲为长度的四次方,恒为正。

相应定义,(Ⅰ-6)为图形对轴和对轴的惯性半径。

组合图形的惯性矩设,(Ⅰ-7)若以表示微面积到坐标原点的距离,则定义图形对坐标原点的极惯性矩(Ⅰ-8)因为所以极惯性矩与(轴)惯性矩有关系(Ⅰ-9)式(Ⅰ-9)表明,图形对任意两个互相垂直轴的(轴)惯性矩之和,等于它对该两轴交点的极惯性矩。

下式(Ⅰ-10)定义为图形对一对正交轴、轴的惯性积。

惯性矩的计算方法

惯性矩的计算方法

第1节静矩和形心4.1静矩和形心任何受力构件的承载能力不仅与材料性能和加载方式有关.而口与构件截面的几何形状和尺寸有关.如:计算杆的拉伸与压缩变形时用到截面而积A ,计算圆轴扭转变形时用到横截面的极惯性矩I?等.A、1?等是从不同角度反映了截而的几何特性,因此称它们为截而图形的几何性质.4.1静矩和形心设有一任意截而图形如图4 一1所示,其面积为A .选収直角坐标系yoz ,在坐标为(y,z)处取一微小而积dA ,定义微而积dA乘以到y轴的距离z ,沿整个截面的积分,为图形对y轴的静矩S?,其数学表达式(4 -la )同理,图形对z轴的静矩为□4-1图41截面静矩与坐标轴的选取有关•它随坐标轴y、z的不同而不同.所以静矩的数值可能足正,也可能足负或定零.静矩的虽纲为长度的三次方.确定截面图形的形心位置(图4-1中C点):A (4-2b)第1页共30页式中T、"为截而图形形心的坐标值.若把式(4-2)改写成心"•儿,為"•乙(4 3)性质:・若截面图形的静矩等于零,则此坐标轴必定通过截面的形心.・若坐标轴通过截而形心,则截而对此轴的静矩必为零.・山于截而图形的对称轴必定通过截而形心,故图形对其对称轴的静矩恒为零。

4 )工程实际中,有些构件的截面形状比较复杂,将这些复杂的截面形状看成是山若干简单图形(如矩形、圆形等)组合g而成的.对于这样的组合截而图形,计算静矩(S»‘ r)与形心坐标(y*、z ')时,可用以下公式1-1 2-1式中A— y i , z i分别表示第,个简单图形的面积及其形心坐标值,n为组成组合图形的简单图形个数.即:组合图形对某一轴的静矩等于组成它的简单图形对同一轴的静矩的代数和.组合图形的形心坐标值等于组合图形对相应坐标轴的静矩除以组合图形的面积.组合截面图形有时还可以认为是山一种简单图形减去另一种简单图形所组成的.例4J己知T形截面尺寸如图4-2所示,试确定此截面的形心坐标值.i-1 i-1 (4-5)图4-2解:(1)选参考轴为y 轴,z 轴为对称轴,(2)将图形分成I 、口两个矩形,则= 20 x 100加朋 S 右=(10 + 140)^^34 = 2Q X 14%/,22 二注型(3)代入公式(4・5)20x100x150+20x140x70 20x100 + 20x140此=°4.2惯性矩、惯性积和惯性半径设任一截面图形(图4-3),其而积为A ・选取直角坐标系yoz ,在坐标为(y 、z)处取一微小面积dA ,定义此微2面积dA 乘以到坐标原点o 的距离的平方Q ,沿整个截面积分,为截而图形的极惯性矩I?.做而积dA 乘以到坐标轴y 的2距离的平方2 ,沿整个截而积分为截面图形对y 轴的惯性矩I 》•极惯性矩、惯性矩常简称极惯矩、惯矩.j.l ~2Z4数学表达式为打=f p^dA极惯性矩“俎(4-6)对y轴惯性矩图4-3山图4-3看到“ =y +Z 9所以有打=\A^dA= £cy2 +/)曲二必+加必即;? (4-8)式(4-8)说明截面对任一对正交轴的惯性矩之和恒等于它对该两轴交点的极惯性矩。

计算惯性矩的公式

计算惯性矩的公式

矩形对于中线(垂直于h边的中轴线)的惯性矩:b*h^3/12三角形:b*h^3/36圆形对于圆心的惯性矩:π*d^4/64环形对于圆心的惯性矩:π*D^4*(1-α^4)/64;α=d/D§16-1 静矩和形心平面图形的几何性质一般与杆件横截面的几何形状和尺寸有关,下面介绍的几何性质表征量在杆件应力与变形的分析与计算中占有举足轻重的作用。

静矩:平面图形面积对某坐标轴的一次矩,如图Ⅰ-1所示。

定义式:,(Ⅰ-1)量纲为长度的三次方。

由于均质薄板的重心与平面图形的形心有相同的坐标和。

则由此可得薄板重心的坐标为同理有所以形心坐标,(Ⅰ-2)或,由式(Ⅰ-2)得知,若某坐标轴通过形心,则图形对该轴的静矩等于零,即,;,则;反之,若图形对某一轴的静矩等于零,则该轴必然通过图形的形心。

静矩与所选坐标轴有关,其值可能为正,负或零。

如一个平面图形是由几个简单平面图形组成,称为组合平面图形。

设第i块分图形的面积为,形心坐标为,则其静矩和形心坐标分别为,(Ⅰ-3),(Ⅰ-4)【例I-1】求图Ⅰ-2所示半圆形的及形心位置。

【解】由对称性,,。

现取平行于轴的狭长条作为微面积所以读者自己也可用极坐标求解。

【例I-2】确定形心位置,如图Ⅰ-3所示。

【解】将图形看作由两个矩形Ⅰ和Ⅱ组成,在图示坐标下每个矩形的面积及形心位置分别为矩形Ⅰ:mm2mm,mm矩形Ⅱ:mm2mm,mm整个图形形心的坐标为§16-2 惯性矩和惯性半径惯性矩:平面图形对某坐标轴的二次矩,如图Ⅰ-4所示。

,(Ⅰ-5)量纲为长度的四次方,恒为正。

相应定义,(Ⅰ-6)为图形对轴和对轴的惯性半径。

组合图形的惯性矩设为分图形的惯性矩,则总图形对同-轴惯性矩为,(Ⅰ-7)若以表示微面积到坐标原点的距离,则定义图形对坐标原点的极惯性矩(Ⅰ-8)因为所以极惯性矩与(轴)惯性矩有关系(Ⅰ-9)式(Ⅰ-9)表明,图形对任意两个互相垂直轴的(轴)惯性矩之和,等于它对该两轴交点的极惯性矩。

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式:Ip=∫Aρ^2dA矩形对于中线(垂直于h边的中轴线)的惯性矩:b*h^3/12三角形:b*h^3/36圆形对于圆心的惯性矩:π*d^4/64环形对于圆心的惯性矩:π*D^4*(1-α^4)/64;α=d/D§16-1 静矩和形心平面图形的几何性质一般与杆件横截面的几何形状和尺寸有关,下面介绍的几何性质表征量在杆件应力与变形的分析与计算中占有举足轻重的作用。

静矩:平面图形面积对某坐标轴的一次矩,如图Ⅰ-1所示。

定义式:,(Ⅰ-1)量纲为长度的三次方。

由于均质薄板的重心与平面图形的形心有相同的坐标和。

则由此可得薄板重心的坐标为同理有所以形心坐标,(Ⅰ-2)或,由式(Ⅰ-2)得知,若某坐标轴通过形心,则图形对该轴的静矩等于零,即,;,则;反之,若图形对某一轴的静矩等于零,则该轴必然通过图形的形心。

静矩与所选坐标轴有关,其值可能为正,负或零。

如一个平面图形是由几个简单平面图形组成,称为组合平面图形。

设第i块分图形的面积为,形心坐标为,则其静矩和形心坐标分别为,(Ⅰ-3),(Ⅰ-4)【例I-1】求图Ⅰ-2所示半圆形的及形心位置。

【解】由对称性,,。

现取平行于轴的狭长条作为微面积所以读者自己也可用极坐标求解。

【例I-2】确定形心位置,如图Ⅰ-3所示。

【解】将图形看作由两个矩形Ⅰ和Ⅱ组成,在图示坐标下每个矩形的面积及形心位置分别为矩形Ⅰ:mm2mm,mm矩形Ⅱ:mm2mm,mm整个图形形心的坐标为§16-2 惯性矩和惯性半径惯性矩:平面图形对某坐标轴的二次矩,如图Ⅰ-4所示。

,(Ⅰ-5)量纲为长度的四次方,恒为正。

相应定义,(Ⅰ-6)为图形对轴和对轴的惯性半径。

组合图形的惯性矩设为分图形的惯性矩,则总图形对同-轴惯性矩为,(Ⅰ-7)若以表示微面积到坐标原点的距离,则定义图形对坐标原点的极惯性矩(Ⅰ-8)因为所以极惯性矩与(轴)惯性矩有关系(Ⅰ-9)式(Ⅰ-9)表明,图形对任意两个互相垂直轴的(轴)惯性矩之和,等于它对该两轴交点的极惯性矩。

常用截面惯性矩计算公式

常用截面惯性矩计算公式

常用截面惯性矩计算公式截面的惯性矩是描述截面抵抗弯曲的特性之一,也称为截面二阶矩。

它是通过计算截面各点到其中一轴线的距离的二次方与其对应的面积乘积之和来获得。

常用的截面惯性矩计算公式如下:1.矩形截面的惯性矩公式:对于矩形截面,惯性矩可以通过以下公式进行计算:I=(b*h^3)/12其中,I为惯性矩,b为矩形宽度,h为矩形高度。

2.圆形截面的惯性矩公式:对于圆形截面,惯性矩可以通过以下公式进行计算:I=(π*R^4)/4其中,I为惯性矩,R为圆的半径。

3.I型截面的惯性矩公式:对于I型截面(又称为双T型截面或工字型截面),惯性矩可以通过以下公式进行计算:I = bw * hw^3 / 12 + hf * tf^3 / 12 + 2 * tf * hf * (hw / 2 + tf / 2)^2其中,I为惯性矩,bw为上翼板的宽度,hw为上翼板的高度,hf为下翼板的高度,tf为翼板的厚度。

4.H型截面的惯性矩公式:对于H型截面,惯性矩可以通过以下公式进行计算:I = [bw * (hw^3 - tw1 ^3) / 12] + [hf * (tf^3 - tw2^3) / 12] + 2 * tw1 * hw^3 / 12 + 2 * tw2 * tf^3 / 12 + 2 * hf * (hw / 2 + tf / 2)^2其中,I为惯性矩,bw为上翼板的宽度,hw为上翼板的高度,hf为下翼板的高度,tf为翼板的厚度,tw1为上翼板的厚度,tw2为下翼板的厚度。

5.T型截面的惯性矩公式:对于T型截面,惯性矩可以通过以下公式进行计算:I = [bw * hw^3 / 12] + [tf * hf^3 / 12] + tw * hw * (hw / 2 + tf)^2其中,I为惯性矩,bw为翼板的宽度,hw为翼板的高度,hf为梁的高度,tf为梁的厚度,tw为翼板的厚度。

这些公式是根据不同截面形状和尺寸推导出来的,可以用于计算截面的惯性矩。

惯性矩的定义和计算公式

惯性矩的定义和计算公式

惯性矩的定义●区域惯性矩-典型截面I●区域惯性矩,一个区域的惯性矩或典型截面轮廓的第二个区域惯性矩●面积惯性矩或面积惯性矩-也称为面积二阶矩-I,是用于预测梁的挠度、弯曲和应力的形状特性。

●面积惯性矩-英制单位●inches4●面积惯性矩-公制单位●mm4●cm4●m4●单位转换● 1 cm4 = 10-8 m4 = 104 mm4● 1 in4 = 4.16x105 mm4 = 41.6 cm4●示例-惯性单位面积矩之间的转换●9240 cm4 can be converted to mm4 by multiplying with 104●(9240 cm4) 104 = 9.24 107 mm4●区域惯性矩(一个区域或第二个区域的惯性矩)●●绕x轴弯曲可表示为●I x = ∫ y2 dA (1)●其中●I x =与x轴相关的惯性矩面积(m4, mm4, inches4)●y =从x轴到元件dA的垂直距离(m, mm, inches)●dA =基元面积(m2, mm2, inches2)●绕y轴弯曲的惯性矩可以表示为●I y = ∫ x2 dA (2)●其中●I x =与y轴相关的惯性矩面积(m4, mm4, inches4)●x =从轴y到元件dA的垂直距离(m, mm, inches)●典型截面I的面积惯性矩●典型截面II的面积惯性矩●实心方形截面●●实心方形截面的面积惯性矩可计算为●I x = a4 / 12 (2)●其中● a = 边长(mm, m, in..)●I y = a4 / 12 (2b)●实心矩形截面●●矩形截面惯性矩的面积可计算为●I x = b h3 / 12 (3)●其中● b = 宽●h = 高●I y = b3 h / 12 (3b)●实心圆形截面●●实心圆柱截面的面积惯性矩可计算为●I x = π r4 / 4●= π d4 / 64 (4)●其中●r =半径● d = 直径●I y = π r4 / 4●= π d4 / 64 (4b)●中空圆柱截面●空心圆柱截面的面积惯性矩可计算为●I x = π (d o4 - d i4) / 64 (5)●其中●d o = 外圆直径●d i = 内圆直径●I y = π (d o4 - d i4) / 64 (5b)●方形截面-对角力矩●●矩形截面的对角线面积惯性矩可计算为●I x = I y = a4 / 12 (6)●矩形截面-通过重心的任何线上的面积力矩●●通过重心在线计算的矩形截面和力矩面积可计算为●I x = (b h / 12) (h2 cos2 a + b2 sin2 a) (7)●对称形状●●对称形状截面的面积惯性矩可计算为●I x = (a h3 / 12) + (b / 12) (H3 - h3) (8)●I y = (a3 h / 12) + (b3 / 12) (H - h) (8b)●不对称形状●●非对称形状截面的面积惯性矩可计算为●I x = (1 / 3) (B y b3 - B1 h b3 + b y t3 - b1 h t3) (9)●典型截面II的面积惯性矩●区域惯性矩vs.极惯性矩vs.惯性矩●“面积惯性矩”是一种形状特性,用于预测梁的挠度、弯曲和应力●“极惯性矩”是衡量梁抗扭能力的一个指标,计算受扭矩作用的梁的扭曲度时需要用到它●“转动惯量”是测量物体在旋转方向上变化的阻力。

常用截面惯性矩与截面系数的计算

常用截面惯性矩与截面系数的计算

常用截面惯性矩与截面系数的计算截面的惯性矩是描述截面抗弯刚度大小的一个物理量,常用于结构力学和工程设计中。

截面系数是截面抗弯性能的一个重要参数,它表示截面抵抗外力作用下的变形能力。

下面将介绍一些常用的截面惯性矩和截面系数的计算方法。

1.矩形截面:矩形截面的惯性矩可以通过以下公式计算:I=(b*h^3)/12其中,I表示矩形截面的惯性矩,b表示矩形截面的宽度,h表示矩形截面的高度。

矩形截面的截面系数可以通过以下公式计算:W=(b*h^2)/6其中,W表示矩形截面的截面系数。

2.圆形截面:圆形截面的惯性矩可以通过以下公式计算:I=π*r^4/4其中,I表示圆形截面的惯性矩,r表示圆形截面的半径。

圆形截面的截面系数可以通过以下公式计算:W=π*r^3/3其中,W表示圆形截面的截面系数。

3.正三角形截面:正三角形截面的惯性矩可以通过以下公式计算:I=b*h^3/36其中,I表示正三角形截面的惯性矩,b表示正三角形截面的底边长度,h表示正三角形截面的高度。

正三角形截面的截面系数可以通过以下公式计算:W=b*h^2/24其中,W表示正三角形截面的截面系数。

4.T形截面:T形截面的惯性矩可以通过以下公式计算:I=(b1*h1^3+b2*h2^3)/12其中,I表示T形截面的惯性矩,b1和b2分别表示T形截面的上下翼缘的宽度,h1和h2分别表示T形截面的上下翼缘的高度。

T形截面的截面系数可以通过以下公式计算:W=(b1*h1^2+b2*h2^2)/6其中,W表示T形截面的截面系数。

需要注意的是,上述给出的公式仅适用于一些常见的截面形状,并且仅考虑了截面的几何特性。

在实际的工程设计中,还需要考虑材料的弹性模量等参数,并基于这些参数进行更精确的计算。

此外,还有一些其他复杂截面的惯性矩和截面系数的计算公式,如梯形截面、圆环截面等。

对于这些复杂截面的计算,可以借助数值方法或计算机辅助设计软件进行求解。

总之,截面的惯性矩和截面系数是结构力学和工程设计中常用的参数,通过计算这些参数可以评估截面的抗弯刚度和抗剪性能,为工程结构的设计提供依据。

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式极惯性矩常用计算公式:Ip=∫Aρ^2dA矩形对于中线(垂直于h边的中轴线)的惯性矩:b*h^3/12三角形:b*h^3/36圆形对于圆心的惯性矩:π*d^4/64环形对于圆心的惯性矩:π*D^4*(1-α^4)/64;α=d/D§16-1 静矩和形心平面图形的几何性质一般与杆件横截面的几何形状和尺寸有关,下面介绍的几何性质表征量在杆件应力与变形的分析与计算中占有举足轻重的作用。

静矩:平面图形面积对某坐标轴的一次矩,如图Ⅰ-1所示。

定义式:,(Ⅰ-1)量纲为长度的三次方。

由于均质薄板的重心与平面图形的形心有相同的坐标和。

则由此可得薄板重心的坐标为同理有所以形心坐标,(Ⅰ-2)或,由式(Ⅰ-2)得知,若某坐标轴通过形心,则图形对该轴的静矩等于零,即,;,则;反之,若图形对某一轴的静矩等于零,则该轴必然通过图形的形心。

静矩与所选坐标轴有关,其值可能为正,负或零。

如一个平面图形是由几个简单平面图形组成,称为组合平面图形。

设第i块分图形的面积为,形心坐标为,则其静矩和形心坐标分别为,(Ⅰ-3),(Ⅰ-4)【例I-1】求图Ⅰ-2所示半圆形的及形心位置。

【解】由对称性,,。

现取平行于轴的狭长条作为微面积所以读者自己也可用极坐标求解。

【例I-2】确定形心位置,如图Ⅰ-3所示。

【解】将图形看作由两个矩形Ⅰ和Ⅱ组成,在图示坐标下每个矩形的面积及形心位置分别为矩形Ⅰ:mm2mm,mm矩形Ⅱ:mm2mm,mm整个图形形心的坐标为§16-2 惯性矩和惯性半径惯性矩:平面图形对某坐标轴的二次矩,如图Ⅰ-4所示。

,(Ⅰ-5)量纲为长度的四次方,恒为正。

相应定义,(Ⅰ-6)为图形对轴和对轴的惯性半径。

组合图形的惯性矩设为分图形的惯性矩,则总图形对同-轴惯性矩为,(Ⅰ-7)若以表示微面积到坐标原点的距离,则定义图形对坐标原点的极惯性矩(Ⅰ-8)因为所以极惯性矩与(轴)惯性矩有关系(Ⅰ-9)式(Ⅰ-9)表明,图形对任意两个互相垂直轴的(轴)惯性矩之和,等于它对该两轴交点的极惯性矩。

惯性矩计算方法及常用截面惯性矩计算公式

惯性矩计算方法及常用截面惯性矩计算公式

惯性矩计算方法及常用截面惯性矩计算公式惯性矩(也称为惯性矩、二阶矩)是描述物体抵抗绕轴旋转的特性的物理量。

在工程中,惯性矩常用于计算和设计梁、轴等结构的强度和稳定性。

本文将介绍惯性矩的计算方法以及常用的截面惯性矩计算公式。

惯性矩的计算方法主要有几何法、积分法和转动倾斜坐标等方法。

1.几何法:几何法是一种通用的计算惯性矩的方法,适用于简单的几何形状,如矩形、圆形等。

几何法的思想是将复杂的截面分解为简单的几何形状,并使用其相关的公式计算每个部分的惯性矩,然后将它们相加。

2.积分法:积分法是一种基于微积分的方法,适用于复杂的截面形状。

该方法基于将截面分割为无穷小的面积元,然后使用积分计算每个面积元的惯性矩,并将它们相加得到整个截面的惯性矩。

3.转动倾斜坐标:转动倾斜坐标是一种特殊的坐标系选择方法,适用于具有对称轴的截面。

在该方法中,坐标轴被选择为与截面的对称轴对齐,这样会使得部分惯性矩相消,从而简化惯性矩的计算。

下面介绍几个常见截面形状的惯性矩计算公式:1.矩形截面:- 矩形的惯性矩计算公式:I = (bh^3)/12,其中b为矩形的宽度,h为矩形的高度。

2.圆形截面:-圆形的惯性矩计算公式:I=πr^4/4,其中r为圆的半径。

3.圆环截面:-圆环的惯性矩计算公式:I=π(R^4-r^4)/4,其中R为外圆半径,r 为内圆半径。

4.T形截面:-T形的惯性矩计算公式:I=(b1h1^3)/12+b1h1(y1-y)^2+(b2h2^3)/12,其中b1和b2为宽度,h1和h2为高度,y为距离底边的垂直距离。

这些是一些常见的截面形状的惯性矩计算公式,对于其他复杂的截面形状,可以使用几何法、积分法或转动倾斜坐标方法来计算惯性矩。

总结起来,惯性矩是描述物体抵抗绕轴旋转的特性的物理量。

惯性矩的计算方法主要有几何法、积分法和转动倾斜坐标等方法。

常见截面的惯性矩计算公式包括矩形截面、圆形截面、圆环截面和T形截面。

这些公式在结构工程中广泛应用,可以帮助工程师设计和计算各种结构的强度和稳定性。

惯性矩计算公式推导

惯性矩计算公式推导

惯性矩计算公式推导惯性矩是力学中的一个重要组成部分,它可以说是受到外力作用时产生的物体的重要特征。

它表示了一个物体的运动状态,可以从物体的形状,大小,重量和分布中计算出来。

惯性矩的计算方法有很多种,常用的有惯性矩计算公式法、积分法和向量法。

惯性矩计算公式法是一个基本的计算方法,它定义了一系列计算惯性矩的公式,根据物体的形状,大小,重量等信息,可以用这些公式来计算惯性矩。

概括来说,惯性矩计算公式法的公式可以分为三类,即角惯性矩公式,矩惯性矩公式和面惯性矩公式。

我们可以根据物体的几何形状来选择相应的计算方法,也可以综合使用多种计算方法。

(1)角惯性矩公式:角惯性矩可以用一种简洁的公式来计算,即I=mr其中,I代表惯性矩,m代表质量,r代表半径。

根据这个公式,我们可以计算出圆柱形物体的惯性矩,只需将该物体的质量和半径代入公式即可。

例如,当物体的质量为m,半径为r时,惯性矩计算结果为I=mr2.(2)矩惯性矩公式:矩惯性矩的计算公式有多种,其中一种是:I =mri其中,I代表惯性矩,m表示质量,r表示距离,i表示不同质点。

根据这个公式,我们可以计算出物体中不同质点的惯性矩,只需将该物体的质量和距离代入公式即可。

例如,当物体的质量为m1、m2、m3和距离为r1、r2、r3时,惯性矩计算结果可以表示为I=m1r1+m2r2+m3r3。

(3)面惯性矩公式:面惯性矩的计算公式为:I=mgA其中,I代表惯性矩,m表示质量,g表示重力加速度,A表示物体的表面积。

根据这个公式,我们可以计算出物体的惯性矩,只需将该物体的质量、重力加速度和表面积代入公式即可。

例如,当物体的质量为m,重力加速度为g,表面积为A时,惯性矩计算结果为I=mgA。

以上就是惯性矩计算公式的推导,掌握这些公式之后,我们就可以根据物体的几何形状、大小、质量和分布来计算物体的惯性矩,从而更好地分析和研究物体在外力作用下的运动状态。

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式:Ip=∫Aρ^2dA矩形对于中线(垂直于h边的中轴线)的惯性矩:b*h^3/12三角形:b*h^3/36圆形对于圆心的惯性矩:π*d^4/64环形对于圆心的惯性矩:π*D^4*(1-α^4)/64;α=d/D§16-1 静矩和形心平面图形的几何性质一般与杆件横截面的几何形状和尺寸有关,下面介绍的几何性质表征量在杆件应力与变形的分析与计算中占有举足轻重的作用。

静矩:平面图形面积对某坐标轴的一次矩,如图Ⅰ-1所示。

定义式:,(Ⅰ-1)量纲为长度的三次方。

由此可得薄板重心的坐标为同理有所以形心坐标,(Ⅰ-2)或,由式(Ⅰ-2)得知,若某坐标轴通过形心,则图形对该轴的静矩等于零,即,;,则;反之,若图形对某一轴的静矩等于零,则该轴必然通过图形的形心。

静矩与所选坐标轴有关,其值可能为正,负或零。

如一个平面图形是由几个简单平面图形组成,称为组合平面图形。

设第i块分图形的面积为,形心坐标为,则其静矩和形心坐标分别为,(Ⅰ-3),(Ⅰ-4)【例I-1】求图Ⅰ-2所示半圆形的及形心位置。

【解】由对称性,,。

现取平行于轴的狭长条作为微面积所以读者自己也可用极坐标求解。

【例I-2】确定形心位置,如图Ⅰ-3所示。

【解】将图形看作由两个矩形Ⅰ和Ⅱ组成,在图示坐标下每个矩形的面积及形心位置分别为矩形Ⅰ:mm2mm,mm矩形Ⅱ:mm2mm,mm整个图形形心的坐标为§16-2 惯性矩和惯性半径惯性矩:平面图形对某坐标轴的二次矩,如图Ⅰ-4所示。

,(Ⅰ-5)量纲为长度的四次方,恒为正。

相应定义,(Ⅰ-6)为图形对轴和对轴的惯性半径。

组合图形的惯性矩设,(Ⅰ-7)若以表示微面积到坐标原点的距离,则定义图形对坐标原点的极惯性矩(Ⅰ-8)因为所以极惯性矩与(轴)惯性矩有关系(Ⅰ-9)式(Ⅰ-9)表明,图形对任意两个互相垂直轴的(轴)惯性矩之和,等于它对该两轴交点的极惯性矩。

下式(Ⅰ-10)定义为图形对一对正交轴、轴的惯性积。

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式极惯性矩常用计算公式:Ip=∫Aρ^2dA矩形对于中线(垂直于h边的中轴线)的惯性矩:b*h^3/12三角形:b*h^3/36圆形对于圆心的惯性矩:π*d^4/64环形对于圆心的惯性矩:π*D^4*(1-α^4)/64;α=d/D§16-1 静矩和形心平面图形的几何性质一般与杆件横截面的几何形状和尺寸有关,下面介绍的几何性质表征量在杆件应力与变形的分析与计算中占有举足轻重的作用。

静矩:平面图形面积对某坐标轴的一次矩,如图Ⅰ-1所示。

定义式:,(Ⅰ-1)量纲为长度的三次方。

由于均质薄板的重心与平面图形的形心有相同的坐标和。

则由此可得薄板重心的坐标为同理有所以形心坐标,(Ⅰ-2)或,由式(Ⅰ-2)得知,若某坐标轴通过形心,则图形对该轴的静矩等于零,即,;,则;反之,若图形对某一轴的静矩等于零,则该轴必然通过图形的形心。

静矩与所选坐标轴有关,其值可能为正,负或零。

如一个平面图形是由几个简单平面图形组成,称为组合平面图形。

设第i块分图形的面积为,形心坐标为,则其静矩和形心坐标分别为,(Ⅰ-3),(Ⅰ-4)【例I-1】求图Ⅰ-2所示半圆形的及形心位置。

【解】由对称性,,。

现取平行于轴的狭长条作为微面积所以读者自己也可用极坐标求解。

【例I-2】确定形心位置,如图Ⅰ-3所示。

【解】将图形看作由两个矩形Ⅰ和Ⅱ组成,在图示坐标下每个矩形的面积及形心位置分别为矩形Ⅰ:mm2mm,mm矩形Ⅱ:mm2mm,mm整个图形形心的坐标为§16-2 惯性矩和惯性半径惯性矩:平面图形对某坐标轴的二次矩,如图Ⅰ-4所示。

,(Ⅰ-5)量纲为长度的四次方,恒为正。

相应定义,(Ⅰ-6)为图形对轴和对轴的惯性半径。

组合图形的惯性矩设为分图形的惯性矩,则总图形对同-轴惯性矩为,(Ⅰ-7)若以表示微面积到坐标原点的距离,则定义图形对坐标原点的极惯性矩(Ⅰ-8)因为所以极惯性矩与(轴)惯性矩有关系(Ⅰ-9)式(Ⅰ-9)表明,图形对任意两个互相垂直轴的(轴)惯性矩之和,等于它对该两轴交点的极惯性矩。

面积矩惯性矩

面积矩惯性矩
面积矩惯性矩惯性矩截面惯性矩惯性矩计算公式截面惯性矩计算公式极惯性矩矩形截面惯性矩惯性矩的物理意义惯性矩单位矩形惯性矩
中性轴的位置横着在中间竖着在偏向大头那面惯性矩是一个物理量,通常被用作述一个物体抵抗扭动,扭转的能力。惯性矩的国际单位为千克乘以平方米(kg·m2)。面积元素dA与其至y轴或z轴距离平方的乘积z^2dA或y^2dA,分别称为该面积元素对于y轴或z轴的惯性矩或截面二次轴矩。Z轴的惯性矩: IX=∫Ay^2dAY轴的惯性矩:IY=∫Az^2dA截面对任意一对互相垂直轴的惯性矩之和,等于截面对该二轴交点的极惯性矩。惯性矩计算公式:矩形:b*h^3/12三角形:b*h^3/36圆形:π*d^4/64环形:π*D^4*(α^4)/64;α=d/D ^3表示3次
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