常用截面惯性矩计算公式(免费)
各种截面的惯性距等理论公式
截面各微元面积与各微元至截面上某一指定轴线距离二次方乘积的积分。
截面惯性矩是衡量截面抗弯能力的一个几何参数。
任意截面图形内取微面积dA与其搭配z轴的距离y的平方的乘积y2dA定义为微面积对z轴的惯性矩,在整个图形范围内的积分则称为此截面对z轴的惯性矩Iz。
惯性矩平移公式:Iy总=∫z总^2dA=∫(z+b)^2dA=∫z^2dA+2b∫zdA+b^2A=Iy+b^2A其中:“Iy总”表示在y1Oz1坐标系下的惯性矩,而Iy指在yoz下的惯性矩Iz总=∫y总^2dA=∫(y+a)^2dA=∫y^2dA+2a∫ydA+a^2A=Iz+a^2A其中:“Iz总”表示在y1Oz1坐标系下的惯性矩,而Iz指在yoz下的惯性矩二、计算公式常见截面的惯性矩公式矩形b*h^3/12 其中:b—宽;h—高三角形b*h^3/36 其中:b—底长;h—高圆形π*d^4/64 其中:d—直径圆环形π*D^4*(1-α^4)/64; α=d/D 其中:d—内环直径;D—外环直径惯性矩I=质量X垂直轴二次)the moment of inertiacharacterize an object's angular acceleration due to torque.静矩静矩(面积X面内轴一次)把微元面积与各微元至截面上指定轴线距离乘积的积分称为截面的对指定轴的静矩Sx= ydF。
截面惯性矩截面惯性矩(I=面积X面内轴二次)截面惯性矩:the area moment of inertiacharacterized an object's ability to resist bending and is required to calculate displacement.截面各微元面积与各微元至截面某一指定轴线距离二次方乘积的积分Ix= y↑2dF。
截面极惯性矩截面极惯性矩(Ip=面积X垂直轴二次)。
扭转惯性矩Ip: the torsional moment of inertia极惯性矩the polar moment of inertia截面各微元面积与各微元至垂直于截面的某一指定轴线二次方乘积的积分Ip= P↑2dF。
抗弯截面系数及惯性矩公式大全
汇报人:XX
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公式:W=bh^2/6
意义:表示矩形截 面对其弯曲中性轴 的惯性矩
影响因素:b(宽 度)、h(高度)
应用:用于计算梁 的抗弯承载能力
公式:W=bh^2/6
适用范围:工字形截面梁
影响因素:截面高度、宽度和 腹板厚度
风险。
添加标题
增强结构的承载能 力:抗弯截面系数 和惯性矩的大小直 接决定了结构的承 载能力。通过优化 设计,可以提高结 构的承载能力,从 而满足各种不同的
工程需求。
添加标题ห้องสมุดไป่ตู้
提高结构的经济 性:通过合理的 抗弯截面系数和 惯性矩设计,可 以有效地降低材 料的消耗量,减 少成本,提高结
构的经济性。
添加标题
抗弯截面系数与惯性矩是两个不同的概念,但它们之间存在密切的关系。
抗弯截面系数主要描述截面对弯曲的抵抗能力,而惯性矩则表示截面的惯性大小。
在弯曲截面系数中,惯性矩越大,抗弯截面系数越小,反之亦然。
了解抗弯截面系数与惯性矩的关系有助于更好地理解结构在受力时的行为和性能。
抗弯截面系数与材料的弹性模量有关,弹性模量越大,抗弯截面系数越小。 抗弯截面系数与材料的泊松比有关,泊松比越大,抗弯截面系数越小。 抗弯截面系数与材料的密度有关,密度越大,抗弯截面系数越小。 抗弯截面系数与材料的硬化指数有关,硬化指数越大,抗弯截面系数越小。
抗弯截面系数与惯性矩的关系 材料属性对惯性矩的影响 不同材料的惯性矩比较 惯性矩与材料强度的关联
计算梁的承载能力 确定梁的截面尺寸和形状
分析梁的稳定性
优化结构设计以降低成本和 提高性能
截面惯性矩
静矩(面积X面内轴一次) 把微元面积与各微元至截面上指定轴线距离乘积的积分称为截面的对指定轴的静矩Sx= ydF。
截面极惯性矩(Ip=面积X垂直轴二次)。
Ip: the torsional moment of inertia
the polar moment of inertia 截面各微元面积与各微元至垂直于截面的某一指定轴线二次方乘积的积分Ip= P↑2dF。 a quantity to predict an object's ability to resist torsion, to calculate the angular displacement of an object subjected to a torque.
截面各微元面积与各微元至截面上某一指定轴线距离二次方乘积的积分。
惯性矩平移公式:
这里, Iz是对于 z-轴的面积惯性矩、 Ix是对于平面质心轴的面积惯性矩、 A是面积、 d是 z-轴与质心轴 的垂直距离。(单位:mm^4)
计算公式
矩形 三角形
圆形 圆环形
其中:b—宽;h—高
其中:b—底长;h—高
截面惯性矩和极惯性矩的关系 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Ip=Iy+Iz。
截面系数
section factor
机械零件和构件的一种截面几何参量,旧称截面模量。它用以计算零件、构件的抗弯强度和抗扭强度(见强 度),或者用以计算在给定的弯矩或扭矩条件下截面上的最大应力。
根据材料力学,在承受弯矩Μ的梁截面上和承受扭矩T的杆截面上,最大的弯曲应力σ和最大的扭转应力τ出 现于离弯曲中性轴线和扭转中性点垂直距离最远的面或点上。σ和τ的数值为 -0.032√(C+W)-0.21√(RD↑2) 式中Jxx和J0分别为围绕中性轴线XX和中性点O的截面惯性矩;Jxx/y和J0/y分别为弯曲和扭转的截面模量(见图 和附表)。一般截面系数的符号为W,单位为毫米3。依据公式可知,截面的抗弯和抗扭强度与相应的截面系数成 正比。
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。
常见截面的惯性矩和抗弯截面系数
常见截面惯性矩和抗弯截面系数自动计算 简介本文档主要介绍:工程常见截面的截面惯性矩、抗弯截面系数,主要包括矩形、矩形管、圆形、圆管、椭圆、椭圆管、六边形、花键的截面惯性矩、抗弯截面系数公式及公式自动求值方法。
理论依据根据材料力学,抗弯截面系数W X 与截面惯性矩I X 的关系公式如下: 的距离离中性为,其中轴X最远点截面上W max maxy y I X X 。
下面一一列出前述各形状截面的公式和wxMaxima 计算机自动求值算式。
矩形矩形截面如下图所示。
平行于X 轴的矩形边长为b ,平行于Y 轴的矩形边长为h ,矩形截面相对于X 轴的截面惯性矩公式为:123bh I X = 其相对于X 轴的抗弯截面系数公式为:6212W 23max bh h bh y I X X === 下面为wxMaxima 计算机自动求值算式,将下面的内容复制进wxMaxima 软件的空白区域,将数值修改为与工程实际情况相符合的数值,然后点击菜单栏的“单元”→“对单元进行求值”,即可得到想要的结果:/*矩形的截面惯性矩和抗弯截面系数计算*//*设置软件输出结果为数值*/if numer#false then numer:true else numer:true;b:38;h:130;Ix:1/12*b*h^3;Wx:1/6*b*h^2;/*作用在截面上的弯矩*/M:109874;/*弯矩在截面上产生的应力*/σ:M/Wx;矩形管矩形管截面如下图所示。
平行于X 轴的内部矩形边长为b ,平行于Y 轴的内部矩形边长为h ,平行于X 轴的外部矩形边长为B ,平行于Y 轴的外地部矩形边长为H ,矩形管截面相对于X 轴的截面惯性矩公式为:1212-123333bh BH bh BH I X -== 其相对于X 轴的抗弯截面系数公式为:hbh BH h bh BH y I X X 6212W 3333max -=-== /*矩形管的截面惯性矩和抗弯截面系数计算*//*设置软件输出结果为数值*/if numer#false then numer:true else numer:true;b:38;h:130;Ix:(B*H^3-b*h^3)/12;Wx:(B*H^3-b*h^3)/6/H;/*作用在截面上的弯矩*/M:109874;/*弯矩在截面上产生的应力*/σ:M/Wx;圆形圆形截面如下图所示。
惯性矩、静矩、截面抵抗矩计算
惯性矩和对Y轴的惯性矩。
y
解:
100
1)求出A1和A2分别对自身形心 2
轴的惯性矩
0
I x1
b1h13 12
100 203 12
66.67 103
100
A1 •Ⅱ•ຫໍສະໝຸດ A2Ⅰx1
xc a2 30 x
Ix2
b2h23 12
20 100 3 12
16.67 105
2 0
2)求对整个截面形心X轴的惯性矩
截面对x轴的惯性矩:
I x y2dA
量纲:L4 y
A
截面对y轴的惯性矩: I y x2dA
A
注意:
1)同一截面对不同的轴惯性 矩不同;
2)惯性矩永远为正值;
x
dA
y r
x
3)惯性矩的单位为m4;
2、惯性半径(回转半径)
截面对x轴的惯性半径: ix I x / A 截面对y轴的惯性半径: iy I y / A
二、常见截面的惯性矩和惯性半径
形心轴:通过截面形心的坐标轴 ➢ 矩形截面对于其对称轴(即形心轴)x,y的惯性矩。
y
对x轴的惯性矩
x
Ix
1 12
bh3
h 对y轴的惯性矩:
b
Iy
1 12
hb3
➢ 矩形截面对于其对称轴(即形心轴)x,y的惯性半径。
y
对x轴的惯性半径
x
h
ix
Ix A
1/12bh3 h
截面的几何性质
知识点:截面惯性矩和静矩的计算 一、截面惯性矩的定义及计算 二、常见截面的惯性矩和惯性半径 三、组合截面的概念 四、惯性矩的平行移轴公式 五、静矩的概念及公式 六、常见截面的静矩
惯性矩计算公式
惯性矩计算公式(总1页)
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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*(1-α^4)/64;α=d/D
^3表示3次
截面抵抗矩(W)就是截面对其形心轴惯性矩与截面上最远点至形心轴距离的比值1)找出达到极限弯矩时截面的中和轴。
它是与弯矩主轴平行的截面面积平行线,该中和轴两边的面积相等。
在双轴对称截面中,这条轴是主轴。
2)分别求两侧面积对中和轴的面积矩,面积矩之和即为塑性截面模量。
矩形截面抵抗矩W=bh^2/6 圆形截面的抵抗矩W=^3/32 圆环截面抵抗矩:W=π(R4-
r4)/(32R)
2。
截面惯性矩、截面模量、回旋半径的计算公式
关于609钢管长细比的计算
1、长细比计算步骤
首先计算出惯性矩I ,对于圆管的惯性矩可根据下列公式计算:
)1(6444απ-=
D I 其中D d /=α,d 为圆管内径,D 为圆管外径。
A I
=i
其中A 为截面面积,对于圆管截面22
)1(4απ-=
D A
长细比λ计算公式:
i l
μλ=
式中l 为竿的长度,μ为长度因数,其值由竿端约束情况决定。
例如,两端铰支的细长压杆,μ=1;一段固定、一段自由的细长压杆,μ=2;两端固定的细长压杆,μ=0.5;一段固定一段铰支的细长压杆,μ=0.7。
受压杆件的容许长细比
2、609钢管参数参数
钢管外径D=609mm ,内径d=603mm ,壁厚3mm ,钢材为Q235级钢。
3、长细比计算
钢管惯性矩)1(6444
απ-=D I =3.14*6094*[1-(603/609)
4]/64=262053178.4mm4
截面面积2
2
)1(4απ-=D A =3.14*6092*[1-(603/609)]2/4=28.26mm2
A I
=i =3045.15
=2*5916/3045.15=3.9<200
i l
μλ=。
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。
常用截面惯性矩计算公式_百度文库
常用截面惯性矩计算公式_百度文库截面惯性矩是描述截面形状对于抗弯刚度的影响的一个物理量,常用截面惯性矩计算公式有以下几种:
1.矩形截面惯性矩计算公式:
矩形截面的惯性矩计算公式为I=b*h^3/12,其中b为矩形截面的宽度,h为矩形截面的高度。
2.圆形截面惯性矩计算公式:
圆形截面的惯性矩计算公式为I=π*d^4/64,其中d为圆形截面的直径。
3.正方形截面惯性矩计算公式:
正方形截面的惯性矩计算公式为I=a^4/12,其中a为正方形截面的边长。
4.等边三角形截面惯性矩计算公式:
等边三角形截面的惯性矩计算公式为I=a^4/80.9,其中a为等边三角形截面的边长。
5.环形截面惯性矩计算公式:
环形截面的惯性矩计算公式为I=π*(D^4-d^4)/64,其中D为大圆直径,d为小圆直径。
6.T形截面惯性矩计算公式:
T形截面的惯性矩计算公式稍复杂,可以分解为矩形和矩形之和。
可以分别计算底座和翼板的惯性矩,然后相加。
7.I形截面惯性矩计算公式:
I形截面的惯性矩计算公式也稍复杂,可以分解为矩形和矩形之和,也可以通过几何分解法计算。
以上是常见的几种截面形状的惯性矩计算公式,不同形状的截面有不同的计算方法。
通过计算截面惯性矩,可以评估截面的抗弯刚度性能,并在设计工程结构时进行应用。
常用截面惯性矩与截面系数的计算
常用截面几何性质计算返回目录项目公式单位宽度b mm外高H mm内高h mm面积A=b*(H-h)mm^2对Y轴的惯性矩Iy=(H-h)b³/12mm^4对Z轴的惯性矩Iz=b(H³-h³)/12mm^4对Y轴惯性半径i y=(Iy/A)^0.5mm对Z轴惯性半径i z=(Iz/A)^0.5mm形心到边缘的距离e y=b/2mm形心到边缘的距离e z=H/2mm对Y轴抗弯截面系数W y=Iy/e y mm^3对Z轴抗弯截面系数W z=Iz/e z mm^3抗扭截面系数mm^3宽度H mm内宽h mm面积A=H^2-h^2mm^2对Y轴的惯性矩Iy=(H^4-h^4)/12mm^4对Z轴的惯性矩Iz=(H^4-h^4)/12mm^4对Y轴惯性半径i y=(Iy/A)^0.5mm 对Z轴惯性半径i z=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e y=H/2mm 形心到边缘的距离e z=H/2mm 形心到边缘的距离e z1=0.707*H mm 对Y轴抗弯截面系数W y=Iy/e y mm^3对Z轴抗弯截面系数W z=Iz/e z mm^3对Z轴抗弯截面系数W z1=Iz/e z mm^3抗扭截面系数mm^3宽度a mm直径d mm面积A=a^2-Pi*d^2/4mm^2对Y轴的惯性矩Iy=a^4/12-Pi*d^4/64mm^4对Z轴的惯性矩Iz=a^4/12-Pi*d^4/64mm^4对Y轴惯性半径i=(Iy/A)^0.5mm 对Z轴惯性半径i=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e y=a/2mm 形心到边缘的距离e z=a/2mm 对Y轴抗弯截面系数W y=Iy/e y mm^3对Z轴抗弯截面系数W z=Iz/e z mm^3抗扭截面系数mm^3a=0,三角形顶宽a mm底宽b mm高h mm面积A=h*(a+b)/2mm^2对Y轴的惯性矩mm^4对Z轴的惯性矩Iz=h^3*(a^2+4*a*b+b^2)/36/(a+b)mm^4对Y轴惯性半径mm 对Z轴惯性半径iz=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e y1=h*(2*a+b)/(a+b)/3mm 形心到边缘的距离e y2=h*(a+2*b)/(a+b)/3mm 对底边抗弯截面系数W z1=Iz/e y1mm^3对顶边抗弯截面系数W z2=Iz/e y2mm^3抗扭截面系数mm^3正多边形边数n边长a mm 外接圆半径R=a/2/sin(180°/n)mm 内接圆半径r=a/2/sin(180°/n)mm 面积A=n*R^2*sin(2*Pi/n)/2mm^2惯性矩I=A*(6*R^2-a^2)/24mm^4对Y轴惯性半径i=(I/A)^0.5mm形心到底边的距离e y=r mm 形心到顶边的距离e y1=R mm 对底边抗弯截面系数W z=I/R/cos(Pi/n)mm^3对顶点抗弯截面系数W z1=I/R mm^3抗扭截面系数mm^3宽度a mm直径d mm面积A=a^2-Pi*d^2/4mm^2对Y轴的惯性矩Iy=a^4/12-Pi*d^4/64mm^4对Z轴的惯性矩Iz=a^4/12-Pi*d^4/64mm^4对Y轴惯性半径i=(Iy/A)^0.5mm 对Z轴惯性半径i=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e y=a/2mm 形心到边缘的距离e z=a/2mm 对Y轴抗弯截面系数W y=Iy/e y mm^3对Z轴抗弯截面系数W z=Iz/e z mm^3抗扭截面系数mm^3外径D mm内径d mm面积A=Pi*(D^2-d^2)/4mm^2惯性矩I=Pi*(D^4-d^4)/64mm^4惯性半径i=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e=D/2mm 抗弯截面系数W=I/e mm^3抗扭截面系数Wt=Pi*D^3(1-(d/D)^4)/16mm^3外径D mm内径d mm面积A=Pi*(D^2-d^2)/8mm^2对Y轴的惯性矩Iy=Pi*(D^4-d^4)/128mm^4对Z轴的惯性矩Iz=0.00686*(D^4-d^4)-0.0177*D^2*d^2*(D-d)/(D+d mm^4对Y轴惯性半径i y=(Iy/A)^0.5mm 对Z轴惯性半径i z=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e y=2*(D^2+D*d+d^2)/3*Pi*(D+d)mm 形心到边缘的距离e z=D/2mm 对Y轴抗弯截面系数W y=Pi*D^3*(1-d^4/D^4)/64mm^3对顶点的抗弯截面系数W z=Iz/(D/2-e y)mm^3对底边的抗弯截面系数W z1=Iz/e y mm^3抗扭截面系数mm^3直径d mm宽度b mm深度t mm面积A=Pi*d^2/4-b*t mm^2对Y轴的惯性矩Iy=Pi*d^4/64-t*b^3/12mm^4对Z轴的惯性矩Iz=Pi*d^4/64-b*t*(d-t)^2/4mm^4对Y轴惯性半径i y=(Iy/A)^0.5mm 对Z轴惯性半径i z=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e y=d/2mm 形心到边缘的距离e z=d/2mm 对Y轴抗弯截面系数W y=Iy/e y mm^3对Z轴抗弯截面系数W z=Iz/e z mm^3抗扭截面系数mm^3直径d mm宽度b mm深度t mm面积A=Pi*d^2/4-2*b*t mm^2对Y轴的惯性矩Iy=Pi*d^4/64-t*b^3/6mm^4对Z轴的惯性矩Iz=Pi*d^4/64-b*t*(d-t)^2/2mm^4对Y轴惯性半径i y=(Iy/A)^0.5mm 对Z轴惯性半径i z=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e y=d/2mm 形心到边缘的距离e z=d/2mm 对Y轴抗弯截面系数W y=Iy/e y mm^3对Z轴抗弯截面系数W z=Iz/e z mm^3抗扭截面系数mm^3直径d mm支架d1mm面积A=Pi*d^2/4-d1*d mm^2对Y轴的惯性矩Iy=Pi*d^4*(1-1.69*d1/d)/64mm^4对Z轴的惯性矩Iz=Pi*d^4*(1-1.69*d1^3/d^3)/64mm^4对Y轴惯性半径i y=(Iy/A)^0.5mm 对Z轴惯性半径i z=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e y=d/2mm 形心到边缘的距离e z=d/2mm 对Y轴抗弯截面系数W y=Iy/e y mm^3对Z轴抗弯截面系数W z=Iz/e z mm^3抗扭截面系数mm^3宽度B mm宽度b mm高度H mm高度h mm面积A=B*H+b*h mm^2对Z轴的惯性矩Iz=(B*H^3+b*h^3)/12mm^4对Z轴惯性半径i z=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e z=H/2mm 对Z轴抗弯截面系数W z=Iz/e z mm^3抗扭截面系数mm^3宽度B mm宽度a mm高度H mm高度d mm面积A=B*H+b*h mm^2对Z轴的惯性矩Iz=mm^4对Z轴惯性半径i z=(Iz/A)^0.5mm 形心到边缘的距离e y=d/2mm 形心到边缘的距离e z=d/2mm 对Y轴抗弯截面系数W y=Iy/e y mm^3对Z轴抗弯截面系数W z=Iz/e z mm^3抗扭截面系数mm^3宽度B mm宽度a mm205214 4533.375 7642.7109384.6026074495.9760858861010 453.3375 764.271093810102020。
惯性矩、截面(极)惯性矩
1.1[编辑本段]1.2惯性矩惯性矩(J=质量X垂直轴二次)the moment of inertia 或rotational inertiacharacterize an object's angular acceleration due to torque.惯性矩也叫转动惯量,是物体相对与一个点而言的(围绕旋转的点)质量M*质心到该点的距离L(角动惯量=惯性矩*角速度)生活举例;滑冰运动员胳膊伸开,旋转比较慢,把胳膊缩回就转快了.因为在M不变的情况下,缩胳膊减小L,惯性矩就减小.角动惯量守恒,角速度就会增加1.3[编辑本段]1.4静矩静矩(面积X面内轴一次)把微元面积与各微元至截面上指定轴线距离乘积的积分称为截面的对指定轴的静矩Sx=ydF。
静矩就是面积矩,是构件的一个重要的截面特性,是截面或截面上某一部分的面积乘以此面积的型心到整个截面的型心轴之间的距离得来的,是用来计算应力的。
注意:惯性矩是乘以距离的二次方,惯性矩和面积矩(静矩)是有区别的。
1.5[编辑本段]1.6截面惯性矩截面惯性矩(I=面积X面内轴二次)截面惯性矩:the area moment of inertiacharacterized an object's ability to resist bending and is required to calculate displacement.截面各微元面积与各微元至截面某一指定轴线距离二次方乘积的积分Ix=y↑2dF。
1.7[编辑本段]1.8截面极惯性矩截面极惯性矩(Ip=面积X垂直轴二次)。
扭转惯性矩Ip: the torsional moment of inertia极惯性矩:the polar moment of inertia截面各微元面积与各微元至某一指定截面距离二次方乘积的积分Ip=P↑2dF。
a quantity to predict an object's ability to resist torsion, to calculate the angular displacement of an object subjected to a torque.1.9[编辑本段]1.10相互关系截面惯性矩和极惯性矩的关系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Ip=Iy+Iz。
长方体的惯性矩公式
长方体的惯性矩公式
惯性矩是一个几何量,通常被用作描述截面抵抗弯曲的性质。
惯性矩的国际单位为(m4)。
即面积二次矩,也称面积惯性矩。
惯性矩计算公式Iz=3.14d4/64。
d后面的4表示4次方。
惯性矩计算公式如下:
1.长方形:Iy=hw3/12;其中3表示立方的关系; (h-high,长方环形长;w-wide长方环形宽)
2.矩形:I=b*h^3/12。
3.三角形:I=b*h^3/36。
4.圆形:I=π*d^4/64。
5.环形:I=π*D^4*(1-α^4)/64;α=d/D。
极惯性矩:由于ρ^2 = x^2 + y^2,故可得极惯性矩与截面专二次轴距内有如上左图所属示的数学关系,即截面对于任意一点的极惯性矩,等于该截面对以该点为原点容的任意一组正交坐标系的截面二次轴距之和。
截面惯性矩(I=截面面积X截面轴向长度的二次方)截面惯性矩:截面各微元面积与各微元至截面某一指定轴线距离二次方乘积的积分Ix= y^2dF。
截面极惯性矩(Ip=面积X垂直轴二次)。
截面各微元面积与各微元至某一指定截面距离二次方乘积的积分Iρ= ρ^2dF。
惯性积等于零的一对正交坐标轴称为主惯性轴。
图形对于主惯性轴的惯性矩为主惯性矩。
当一对主惯性轴的交点和截面的形心重合时,则这对轴为形心主惯性轴。
图形对于形心主惯性轴的惯性矩为形心主惯性矩。
惯性矩总结(含常用惯性矩公式)
惯性矩总结(含常用惯性矩公式) 惯性矩,这是一个听起来有点高深莫测的词汇,但是它其实跟我们的生活息息相关。
今天,我就来给大家讲讲惯性矩这个家伙,看看它到底是个什么玩意儿,以及它在我们日常生活中有哪些应用。
咱们来简单了解一下惯性矩的概念。
惯性矩,就是一个物体在受到外力作用时,能够保持静止或者匀速运动的性质。
换句话说,惯性矩就是一个物体的“稳定系数”。
有了惯性矩,我们就可以更好地了解一个物体在受到外力作用时的稳定性了。
那么,惯性矩又是如何计算出来的呢?这里就涉及到了一些常用的惯性矩公式。
咱们先来看看第一个公式:1.1 绕轴旋转的惯性矩公式假设有一个物体,它绕着一个轴旋转。
那么,这个物体的绕轴旋转惯性矩就是它的质心到轴的距离的平方乘以密度。
用数学公式表示就是:Ix = 0.5 * m * r^2 * ρ其中,Ix表示绕轴旋转的惯性矩,m表示物体的质量,r表示物体的半径,ρ表示物体的密度。
这个公式告诉我们,一个物体绕着一个轴旋转时的惯性矩,与其质量、半径和密度有关。
这个公式只适用于绕轴旋转的情况。
如果物体是其他方式运动的,我们还需要考虑其他因素。
接下来,我们来看看另一个常用的惯性矩公式:2.1 平行于面的惯性矩公式假设有一个物体,它在一个平面上滑动。
那么,这个物体在这个平面上的平行滑动惯性矩就是它的宽度乘以高度乘以密度。
用数学公式表示就是:Iy = w * h * ρ其中,Iy表示平行于面的惯性矩,w表示物体的宽度,h表示物体的高度,ρ表示物体的密度。
这个公式告诉我们,一个物体在一个平面上滑动时的惯性矩,与其宽度、高度和密度有关。
这个公式只适用于平行于面的情况。
如果物体是其他方式运动的,我们还需要考虑其他因素。
我们来看看第三个常用的惯性矩公式:3.1 沿着轴线的惯性矩公式假设有一个物体,它沿着一个轴线方向受到力的作用。
那么,这个物体沿着轴线的惯性矩就是它的质量乘以长度的平方除以2。
用数学公式表示就是:Iz = m * L^2 / 2其中,Iz表示沿着轴线的惯性矩,m表示物体的质量,L表示物体的长度。
惯性矩计算方法及常用截面惯性矩计算公式
惯性矩的计算方法及常用截面惯性矩计算公式截面图形的几何性质一.重点及难点:(一).截面静矩和形心1.静矩的定义式如图1所示任意有限平面图形,取其单元如面积dA ,定义它对任意轴的一次矩为它对该轴的静矩,即 yydAdSx xdA dS y == x dA 整个图形对y 、z 轴的静矩分别为⎰⎰==A Ay ydA Sx xdA S (I-1) 0 A y 2.形心与静矩关系 图I-1设平面图形形心C 的坐标为C C z y , 则 0A S y x = , AS x y = (I-2) 推论1 如果y 轴通过形心(即0=x ),则静矩0=y S ;同理,如果x 轴通过形心(即0=y ),则静矩0=Sx ;反之也成立。
推论2 如果x 、y 轴均为图形的对称轴,则其交点即为图形形心;如果y 轴为图形对称轴,则图形形心必在此轴上。
3.组合图形的静矩和形心设截面图形由几个面积分别为n A A A A ⋯⋯321,,的简单图形组成,且一直各族图形的形心坐标分别为⋯⋯332211,,,y x y x y x ;;,则图形对y 轴和x 轴的静矩分别为∑∑∑∑========n i n i ii xi x n i ii n i yi y y A S S x A S 1111S (I-3)截面图形的形心坐标为∑∑===n i i n i i iAx A x 11, ∑∑===n i in i i i A y A y 11 (I-4) 4.静矩的特征(1) 界面图形的静矩是对某一坐标轴所定义的,故静矩与坐标轴有关。
(2) 静矩有的单位为3m 。
(3) 静矩的数值可正可负,也可为零。
图形对任意形心轴的静矩必定为零,反之,若图形对某一轴的静矩为零,则该轴必通过图形的形心。
(4) 若已知图形的形心坐标。
则可由式(I-1)求图形对坐标轴的静矩。
若已知图形对坐标轴的静矩,则可由式(I-2)求图形的形心坐标。
组合图形的形心位置,通常是先由式(I-3)求出图形对某一坐标系的静矩,然后由式(I-4)求出其形心坐标。
T型截面惯性矩计算
T型截面惯性矩计算T型截面是一种常见的结构形式,在建筑、工程和机械设计中经常被使用。
在设计和分析中,计算截面的惯性矩是非常重要的一项任务。
惯性矩(亦称为截面矩)是衡量截面对扭曲和弯曲的抗性的物理量。
本文将介绍如何计算T型截面的惯性矩。
惯性矩分为两个方向:主轴方向(称为Ix)和次轴方向(称为Iy)。
对于T型截面,我们需要计算这两个方向上的惯性矩。
首先,我们来计算主轴方向的惯性矩。
主轴方向是指与T型截面臂长相等的方向。
假设T型截面的上臂宽度为b1,下臂宽度为b2,上臂厚度为h1,下臂厚度为h2。
则主轴方向的惯性矩Ix可通过以下公式计算:Ix = (1/12) * (b1 * h1^3 + b2 * h2^3)接下来,我们计算次轴方向的惯性矩。
次轴方向与主轴方向垂直。
对于T型截面,次轴方向的惯性矩Iy可通过以下公式计算:Iy = (1/12) * (h1 * b1^3 + h2 * b2^3) + A * d^2其中A为截面的面积,d为截面的重心到次轴方向边缘的距离。
在T型截面中,重心到次轴方向边缘的距离d等于上臂宽度b1与下臂宽度b2之差的一半。
以上是计算T型截面的惯性矩的基本公式。
在实际应用中,我们可以通过数值计算的方式来求解这些参数,并得到最终的惯性矩值。
此外,在一些特殊情况下,可能需要使用更复杂的公式或图表来计算准确的惯性矩。
总结一下,T型截面的惯性矩计算涉及到主轴方向和次轴方向的计算。
根据截面的尺寸和形状,可以使用相应的公式来计算惯性矩。
准确计算惯性矩对于结构的设计和分析具有重要意义,确保结构的稳定性和强度。
在实际工程中,T型截面广泛应用于各种领域,如建筑柱、钢梁和桥梁等结构中。
因此,了解如何计算T型截面的惯性矩对于工程师和设计师来说是至关重要的。
只有准确计算并理解截面的惯性矩,才能确保设计的可靠性和安全性。
通过本文,我们介绍了T型截面惯性矩的计算方法。
了解这些计算方法可以帮助工程师和设计师准确评估T型截面结构的性能,并做出合理的设计决策。