常用截面惯性矩计算公式(免费)
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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。
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。
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。