截面参数的几何性质CAD计算方法
AutoCAD计算导轨或型材的截面系数
使用CAD计算导轨截面惯性矩
1.画出要计算导轨的截面形状，如下图所示：
2.建立面域，可通过手动命令选择，以2008机械版为例，如下图；或在命令行输入region
命令进入面域命令，选择要计算的截面，确定即可创建面域，此时该图形就是一个整体了。
3.使用查询功能，选择“质量特性”，选取已创建的面域，确定。
此时弹出的对话框可以看到，坐标原点并不是和质心一致的。
4.坐标原点与质心一致，选取第三步生成的质心坐标（或手动抄录），输入“UCS”→“O”，把刚刚生成的质心坐标输入进去，确定即可。
5.重复第三步，查询→质量特性→选择图形面域→确定。
顺带说下，关于内部中空的截面惯性矩的操作方式。
只是多一步算差集而已。
以下图为例说明，其中红色部分为中空的。
首先分别对白色部分和红色部分建立面域，共2个相互独立的面域。
再输入“SU”命令，根据提示先选择要从中减去的面域（即外围白色部分），再选择要减去的面域（即内部红色部分），然后确定，这样我们就得到了1个独立面域（即白色减去红色的，也就是差集）。
最后操作就和上面一致了。
截面几何特性怎么计算公式
截面几何特性怎么计算公式截面几何特性的计算公式。
截面几何特性是指在工程学和物理学中，用来描述截面形状和尺寸的一些参数，这些参数对于材料的强度、刚度和形变等性能具有重要的影响。
在工程设计和分析中，我们经常需要计算截面的一些特性，比如面积、惯性矩、截面模量等。
下面我们将介绍一些常见的截面几何特性的计算公式。
1. 面积。
截面的面积是描述截面大小的一个重要参数，通常用A表示，其计算公式为：A = ∫y dA。
其中y是截面某一点到参考轴的距离，dA表示微元面积。
对于简单几何形状的截面，可以直接通过几何关系计算出面积，比如矩形的面积为长乘以宽，圆形的面积为πr^2。
2. 惯性矩。
截面的惯性矩描述了截面对于转动的惯性，通常用I表示，其计算公式为：I = ∫y^2 dA。
对于简单几何形状的截面，可以通过几何关系计算出惯性矩，比如矩形的惯性矩为bh^3/12，圆形的惯性矩为πr^4/4。
3. 截面模量。
截面模量描述了截面对拉伸和压缩的抵抗能力，通常用S表示，其计算公式为：S = I/c。
其中c为截面到参考轴的距离。
对于简单几何形状的截面，可以通过几何关系计算出截面模量，比如矩形的截面模量为bh^2/6，圆形的截面模量为πr^3/4。
4. 弯曲模量。
截面的弯曲模量描述了截面对弯曲的抵抗能力，通常用W表示，其计算公式为：W = S/y_max。
其中y_max为截面到参考轴的最大距离。
对于简单几何形状的截面，可以通过几何关系计算出弯曲模量，比如矩形的弯曲模量为bh^2/4，圆形的弯曲模量为πr^3/2。
5. 截面形心。
截面的形心描述了截面的几何中心，通常用x_bar和y_bar表示，其计算公式为：x_bar = ∫x dA / A。
y_bar = ∫y dA / A。
对于简单几何形状的截面，可以通过几何关系计算出形心的坐标，比如矩形的形心坐标为(b/2, h/2)，圆形的形心坐标为(0, 0)。
以上是一些常见的截面几何特性的计算公式，这些参数对于工程设计和分析具有重要的意义。
利用CAD求不规则截面几何特性
利用CAD求规则截面惯性矩，质量特性对于规则截面惯性矩利用公式求对于规则截面惯性矩求解相当麻烦先介绍利用AUTOCAD 2007求规则截面惯性矩版本2004下利用CAD插件直接求具体方法否适用于其版本本人没有尝试插件从网上下载
具体步骤：
1、打开AUTOCAD 2007绘制出所求截面
由于截面采用多段直线绘制所选择界面左边（向上第三）面域功能→回车→选截面→得有条直线绘制成截面
2、直接输入massprop命令或者工具选择查询→面域/质量特性→回车→弹出对框→会让选择否分析结写入文件(同时记录质心XY值备用此时有截面惯性矩采用) →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XY值注意先输入X值再输入Y值两数字间用逗号隔开）→回车→得该截面质心（显示较小截面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）→分别质心基点向左平移X值向下平移Y值→样把截面平移界面左下角质心对应CAD系统坐标原点
5、重复步骤2得该截面惯性矩及其截面参数。
截面几何性质计算
截面几何性质计算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]2008-6-6 23:10结果.jpg(132.71 KB)2008-6-6 23:00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:\Program Files\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:\Program Files\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------------------------------------------------------------计算成功完成未完待续[本帖最后由gexiin 于2008-6-14 22:48 编辑]附件输入数据.jpg(153.31 KB)2008-6-6 23:31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）。
常用截面几何特性计算公式
常用截面几何特性计算公式截面几何特性是指用来描述截面形状和大小的一些参数，可以用来进行结构设计和分析。
常用的截面几何特性包括面积、周长、惯性矩、截面模量等。
下面将详细介绍常用的截面几何特性计算公式。
1.面积（A）：截面的面积是指该截面所围成的平面区域的大小，用来描述截面的大小。
常见的截面面积计算公式有：-矩形截面：A=b*h，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
-圆形截面：A=π*r^2，其中π约等于3.14，r为圆的半径。
-梯形截面：A=(a+b)*h/2，其中a和b为梯形的上底和下底长度，h为梯形的高度。
2.周长（P）：截面的周长是指该截面围成的边界线的总长度，用来描述截面的形状。
常见的截面周长计算公式有：-矩形截面：P=2*(b+h)，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
-圆形截面：P=2*π*r，其中π约等于3.14，r为圆的半径。
-梯形截面：P=a+b+2*L，其中a和b为梯形的上底和下底长度，L为梯形的斜边长度。
3.惯性矩（I）：惯性矩是描述截面抵抗弯曲或扭转作用的能力，常用于计算截面的弯矩和扭矩。
惯性矩有I_x和I_y两个方向，分别表示关于x轴和y轴的惯性矩。
常见的截面惯性矩计算公式有：-矩形截面：I_x=(b*h^3)/12，I_y=(h*b^3)/12，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
-圆形截面：I_x=I_y=(π*r^4)/4，其中π约等于3.14，r为圆的半径。
-梯形截面：I_x=(b*h^3)/36*(3*a+b)，I_y=(h*b^3)/36*(a+3*b)，其中a和b为梯形的上底和下底长度，h为梯形的高度。
4.截面模量（W）：截面模量是一种描述截面承受弯曲时变形能力的特性，常用于计算截面的弯曲应力和挠度。
截面模量有W_x和W_y两个方向，分别表示关于x轴和y轴的截面模量。
-矩形截面：W_x=(b*h^2)/6，W_y=(h*b^2)/6，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
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。
截面几何性质计算
截面几性质计算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、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命令将图形转化成外两个区域；3、用subtract命令求外区域的差集；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（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]2008-6-6 23:10结果.jpg(132.71 KB)2008-6-6 23:00第二种法：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:\Program Files\TongHao\DoctorBridge30\EXAMPLES\Tool\DbDebug2.sds,当前任务类型选择截面几特征，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:\Program Files\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: 截面几特征计算------------------------------------------------------------截面高度: 1.6 m------------------------------------------------------------计算结果:基准材料: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 1.60.02 1.20.31430.80.30740.40.24350.00.0------------------------------------------------------------计算成功完成未完待续[本帖最后由gexiin 于2008-6-14 22:48 编辑]附件输入数据.jpg (.31 KB)2008-6-6 23:31第三种法：采用midas/SPC计算截面性质，也是编者向大家推荐采用的法！！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，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）。
在AutoCAD中计算截面参数
在AutoCAD中计算截面参数以施工常用贝雷架为例，先画出上下弦杆背接槽钢断面图（这里从3D实体模型截取）reg命令将截面转成面域，uni命令将面域并为一体，将坐标原点移至质心（形心），点击菜单工具〉〉查询〉〉面域/质量特性（M），在弹出的文本中得出如下结果---------------- 面域----------------面积: 5005.3295周长: 1472.4760边界框: X: -88.0000 -- 88.0000Y: -750.0000 -- 750.0000质心: X: 0.0000Y: 0.0000惯性矩: X: 2460409861.7053Y: 16306874.7540惯性积: XY: 0.0000旋转半径: X: 701.1120Y: 57.0780主力矩与质心的X-Y 方向:I: 16306874.7540 沿[0.0000 -1.0000]J: 2460409861.7053 沿[1.0000 0.0000]计算截面模数Wx（上）=Wx（下）=2460409861.7053/750.0000=3280546.4823Wy（左）=Wy（右）=16306874.7540/88.0000=185305.3949计算截面极惯性矩Ip=Ix+Iy=2460409861.7053+16306874.7540=2476716736.4593计算面积矩取下侧弦杆截面计算，面积5005.3295/2=2502.6648，形心至中心轴距离700，则绕X轴面积矩=2502.6648*700=1751865.3271取左侧弦杆截面计算，面积2502.6648，形心至中心轴距离55.2777，则绕Y轴面积矩=2502.6648*55.2777=138341.554。
利用CAD计算型材截面特性
利用CAD计算截面特性
一、将所计算型材生成闭合体：
步骤：
1．打reg命令空格空格，会得到一个实体。
重复reg命令将型材内轮廓全部选取空格，会得到第二个实体；
2．打su命令空格选择得到的第一个实体空格选择的第二个实体空格。
（这时两个实体会成为一个实体）
二、将UCS坐标移动到截面型心位置
步骤：
1．打massprop命令空格选择创建的实体面域空格记下质心的X和Y坐标；
2．打usc命令空格输入m 空格输入记下的X和Y坐标（中间用，号隔开），质心移动完毕；
3．打massprop命令空格选择创建的实体面域空格得到截面特性（此时质心为0,0,0）。
AutoCAD中的截面几何特性计算
效率.
参考文献 :
图 5 坐标原点在形心
表 3 截面相对其形心的几何特性
几何特性名称 面积 周长 边界框左下角及右上角的坐标
几何特性值 3. 0000 8. 6056 X - 0. 6666 - - 1. 3334
形心坐标
Y 1. 0000 - - 2. 0000 X 0. 0000
惯性矩
Y 0. 0000 X 1. 5000
工程上的各种结构构件 (如桥梁的墩台 、涵洞 、 梁 、柱等) 的截面形状各不相同 ,且大多比较复杂. 这就意味着在工程设计计算中 , 各种截面几何特 性[1 ]的计算将是一项繁琐而枯燥的工作. 本文通过 AutoCAD 中面域的特性 , 使用截面特性计算工具 (Mass Properties) ,使此项工作得以程序化 ,从而大 大减少工程设计人员的计算工作 ,提高工作效率.
图 3 坐标原点远离三角形截面
1) 先用 Region 命令将此三角形转换为面域 ,此 时 ,若直接调用 Massprop 命令 ,得到的将是该矩形
图 4 坐标原点位于三角形顶点上
表 1 坐标原点远离三角形截面的几何特性
几何特性名称
几何特性值
面积 周长 边界框左下角及右上角的坐标
3. 0000 8. 6056 X 6. 0625 - - 8. 0625
[ 1 ] 孙训方 ,方孝淑 ,关来泰. 材料力学[ M ] . 北京 :高等教 育出版社 ,1987.
AutoCAD中的截面几何特性计算
AutoCAD中的截面几何特性计算
张丽萍
【期刊名称】《兰州交通大学学报》
【年(卷),期】2001(020)006
【摘要】通过AutoCAD中面域的特性,使用截面几何特性计算工具(Mass Properties),介绍了AutoCAD中截面几何特性的计算方法,并给出了截面相对于三种不同轴的算例,使工程设计中截面几何特性的计算方便、快捷,得以程序化.
【总页数】3页(P115-117)
【作者】张丽萍
【作者单位】兰州铁道学院基础科学系,
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.等参元分块法在结构截面几何特性计算中的应用 [J], 李新生
2.门式刚架焊接H形截面构件有效截面几何特性的计算 [J], 方恬
3.铁路箱梁截面弹塑性几何特性计算方法 [J], 王明
4.Ansys计算薄壁截面几何特性方法研究 [J], 胡腾飞;荣浩;许汝武;贺剑辉
5.ANSYS在计算薄壁梁截面几何特性中的应用 [J], 张贵生
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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]。
CAD计算截面
不可直接替换，汇宝升级的时候会提供和上一个版本之间的参数库转换器，用户可自行转换；如果用户熟悉access 软件，可借用此软件修改、整理或批量添、删数据；144Cad常规截面计算原理z下面给出的是Cad计算截面特性的基本原理，这些工作软件会自动计算的，用户不用进行这样复杂的操作；z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；b.选择面域，右键结束，ACAD显示结果框如图二；图二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e.在图三计算结果中可以看到： 这个截面的惯性矩： I x =198020.4540mm 4 I y =371056.5600 mm 4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=I x /Y min=198020.4540/38.6738 =5120.2740 mm 3 W x2= I x /Y max=198020.4540/21.3265 =9285.1829 mm 3 W y1= I Y /X min=371056.5600/31.1416 =11915.1411 mm 3 W y2= I Y /X max=371056.5600/ 32.8578 =11292.7999 mm 3z 计算截面面积矩：面积矩也叫静距，是面积对某个特定轴的一次矩，其基本公式是：∫=ydA S Ax ∫=xdA S A y平面图形对过形心的任意一根轴的面积矩为零，我们这里提到的面积矩是半截面面积矩，在ACAD 中的计算步骤如下：1.截面面积对X 轴的面积矩：a.经过原点画一条水平线，如图四；b.用上面提到的方法将该水平线上部分的区域作成一个面域，如图四蓝色部分。
AutoCAD计算截面面积、惯性矩精品资料
AUTOCAD算功能简介及应用用AUTOCAD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EXCELS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，乂耗时。
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计算功能介绍对丁规则的几何多边形，如图1 （a）所示一个4e2m的长方形，其面积A、形心O （X, P、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I xi = 10. 67m4, I yi = 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） e来求。
式中X、Y ------- 分别为多边形形心。
的x和y坐标；x、y -------- 分别为多边形中某点距形心X I轴和y1轴的距离;A ------ 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；I x1、I y1 -------------------- 分别是形心X I轴和y〔轴的惯性矩。
图1 （b）用Auto cad的计算功能可得面积A= 18. 28n2,形心o （3. 2, 2. 0）, 惯性矩1妇=26. 28n4、I yi = 42. 52n4。
CAD计算截面特性
CAD求截面几何质量特性教程为了方便大家学习，给大家做一个教程。
希望能对大家有所帮助。
以桥梁设计例题第4页图为例及第7页表求成桥中梁支座截面几何特性为例。
1不必说，首先你要画出所求截面图形。
如下图：（画图过程略，其作图准确度自然影响计算结果，因此要求在画图成图过程中准确性是最重要的）2、然后创建面域。
如果大家很少接触三维画图，那可能就不太了解这个命令，大家可以通过region命令来实现面域的创建，也可以使用快捷键来实现面域的创建。
什么是面域呢，其实简单的理解，面域就是以面为一个单位的一个区域。
——就是一个面，而不是大家所看到的多条线围起来的框。
具体什么是面域，如果不了解可以百度。
其实很简单，没有想象的难。
继续。
画完了上面的图形之后，我们就需要创建面域了。
输入region命令或是点击快捷键，选择对象：全部选择，右键确定，这时我们发现这是什么原因呢，这时region命令的原因。
因为创建面域的过程中，要求是一条线围成的封闭范围。
上面的截面虽然已经封闭，但并不是一条线画成的：（这个自不必说，因为我们画图就不可能一次直接用一条线画出这个封闭图形）那怎么办呢？我们只有麻烦自己再画一次了。
创建另外一个图层，线颜色换成其他颜色，我用蓝色。
然后单击多段线快捷键：，在这里右键打开对象捕捉设置，全部清除然后选择交点。
确定，然后打开对象捕捉。
此时画多段线，将截面图形再描一遍：闭合式要使用C闭合，以免所画蓝色截面没有完全封闭。
最后画出：现在就可以把之前红色的弦删除了：打开图层管理器，暂时关掉蓝色图层，然后画面出现：全部选择删除即可。
再回到图层管理器，打开蓝色图层：显示：单击面域：选择对象：右键确定，左下角显示：C成功创建。
OK，下一步。
3、查看截面质点（质心位置）。
：输入massprop命令，确定，然后选择对象，选择我们已经创建好的面域（——截面）：——>右键确定。
弹出了我们想要的东西了：But,现在所有结果还不是完全正确，因为我们的坐标和质点不在一点，我们要不CAD图中的坐标原点移动到质点位置。
截面的几何性质面积矩惯性矩惯性积平行移轴公式
n
Sy = ∑Ai zci
i=1
n
Sz = ∑Ai yci
i=1
形心位置： yc zc
=
Sz A
=
Sy A
n
∑Ai yci
=
i=1 n
∑Ai
i=1
n
Hale Waihona Puke ∑Ai zci=i=1 n
∑Ai
i=1
15.5
例2 求图示截面的形心的位置。
解： A1 150 50mm2 A2 180 50mm2
A3 250 50mm2
120mm
zC 0
§A-2 截面的惯性矩和惯性积
一、惯性矩的定义
Iy=∫ A z2dA Iz=∫ A y2dA
惯性矩恒为正
二、惯性积的定义
o
z
Iyz=∫ A yzdA
惯性积可正、可负或为零
y z dA
y dA dA z
若y为对称轴，则
zz
Iyz= 0
y y
三、形心主轴和形心主惯性轴
主轴： 惯性积为零的一对坐标轴。 主惯性矩： 截面对主轴的惯性矩。
y
形心轴：过平面图形形心的轴 截面对形心轴的面积矩为零。
例1 求如图矩形Sz和Sy
解： ah
Sz
ydA
A
a
ybdy
bh(a h) 2
A yC
同样地
Sy
bh(d
b) 2
A zC
z b/2 b/2 a
y h/2
h/2
dy
y
d
三、组合截面的面积矩和形心位置的确定
面积矩：
y yc
计算任意截面的几何特征的方法和程序
计算任意截面的几何特征的方法和程序在工程实践中遇到的物体的截面形状大多数是不规则的，对于形状不规则截面的几何特征就很难求得，传统的方法是把不规则截面分割成许多个较规则的基本形状截面，然后套用相应形状的基本公式，通过一步步烦琐的计算，才能得到整个截面的几何特征，计算非常麻烦，又容易出错。
由于基本形状比较多，不便于记住，又难于编成计算机（器）程序。
用坐标法计算截面的几何特征是一种数值解法，它不受任何形状的限制，公式统一、简单，容易记住，即便于手算又便于编制计算机（器）程序，是一种较理想的计算方法。
现在已把此方法编成fx-3600p计算器程序。
计算公式2、截面的面积F2、截面的面积矩对X轴的面积矩Sx对Y轴的面积矩Sy3、截面的惯性矩对X轴的惯性矩Ix对Y轴的惯性矩Iy4、截面对X、Y轴的惯性积Ixy为第i条边前、后角点的坐标的行列式之半。
n+1为第n条边的后角点号，就是第一个角点号，见图1式(1)～(6)不仅对图1的单连域截面能适用，同时对图2的多连域截面也能适用，只要把多连域的几条边线在任意位置相互连接，形成一条闭合边线，如图3所示。
程序MODE0P1ENT1INVX←→K1Kin4ENT2INVX←→K2Kin5×Kout1+/-+Kout4×Kout2=Kin+3××[(…Kout2+Kout5=Kin+6[(…[(…Kout2+Kout5…)]INVX2－Kout2×Kout5M+ACINVRTNMODE·计算次序执行程序前必须清除存储器所有数据，即按此键：INV ACINVMin执行P1程序输入各角点坐标值，即：P1(输入x1)RUN(输入y1)RUN(输入x2)RUN(输入y2)RUN(输入x3)RUN(输入y3)RUN┇┇┇┇(输入xn-1) RUN(输入y n-1) RUN(输入x n)RUN(输入y n)RUN(输入x1)RUN(输入y1)RUN注：最后必须输入x1、y1，否则图形不闭合。
第5章 截面的几何参数
式中 yCi、zCi及Ai分别为各简单图形的形心 坐标和面积; 坐标和面积 n为组成组合图形的简单图形的个数。 为组成组合图形的简单图形的个数。 为组成组合图形的简单图形的个数
∑ Ai z Ci z C = i =1n ∑ Ai i =1 n ∑ Ai yCi i =1 yC = n ∑ Ai i =1
如果坐标轴z或 中有一 如果坐标轴 或y中有一 根是图形的对称轴， 根是图形的对称轴，则该图 形对这一对坐标轴的惯性积 一定等于零。 一定等于零。
I zy = ∫ zydA = 0
A
5.2.4 惯性半径
常将图形的惯性矩表示为图形面积A与某一长度平方 常将图形的惯性矩表示为图形面积 与某一长度平方 的乘积， 的乘积，即
将平面图形看作由矩形Ⅰ 解 将平面图形看作由矩形Ⅰ和Ⅱ组成 2 2 × 矩形Ⅰ 矩形Ⅰ A1=10×120mm =1200mm
y C1 =
C1
y1
10
120 mm = 60mm 2
10 mm = 5mm 2
120
z C1 =
矩形Ⅱ 矩形Ⅱ
10 C2
A2=70×10mm2=700mm2 ×
yC 2 =
5.1
重心和形心
5.1.1 重心的概念 地球上的任何物体都受到地球引力的作用， 地球上的任何物体都受到地球引力的作用， 这个力称为物体的重力。 这个力称为物体的重力。 可将物体看作是由许多微小部分组成， 可将物体看作是由许多微小部分组成，每一 微小部分都受到地球引力的作用， 微小部分都受到地球引力的作用，这些引力汇交 于地球中心。但是， 于地球中心。但是，由于一般物体的尺寸远比地 球的半径小得多，因此， 球的半径小得多，因此，这些引力近似地看成是 空间平行力系。 空间平行力系。 这些平行力系的合力就是物体的重力 合力就是物体的重力。 这些平行力系的合力就是物体的重力。 由实验可知，不论物体在空间的方位如何， 由实验可知，不论物体在空间的方位如何， 物体重力的作用线始终是通过一个确定的点， 物体重力的作用线始终是通过一个确定的点，这 个点就是物体重力的作用点，称为物体的重心 重心。 个点就是物体重力的作用点，称为物体的重心。
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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
计算方法2：
用质心坐标[69653.8,28515.2]在CAD中划出中性轴，再直接测量Y1和Y2，选择移动，取质心坐标点，将截面图拖到质心坐标与世界坐标[0，0]重合的位置，再查询时，查询表上的“惯性矩”就是我们要的数据。
一、型材惯性矩、抵抗矩的物理参数查询
1、从CAD中调出门窗校核对象中主受力构件梃（或组合构件）的截面图（制图比例必须为1：1）；
2、在你的CAD中调出“实体”快捷键，其中包括“差集”、“并集”；
3、取截面的面域：点击“面域”－>用鼠标选取整个截面轮廓；
4、 验证选取面域是否成功：点击每个轮廓线时都是连续的、封闭的，说明成功，否则，需要检查截面图，找出不连续位置后修改，再重复选择面域；