抗弯和抗扭截面系数介绍和计算方法

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抗弯和抗扭截面系数介绍和计算方法

抗弯和抗扭截面系数介绍和计算方法

抗弯和抗扭截面系数介绍和计算方法截面系数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 。

根据公式可知,截面的抗弯和抗扭强度与相应的截面系数成正比。

抗扭截面系数(抗扭截面模量)如图,在距圆心p处的微面积dA上,作用有微剪力τpdA,它对圆心O 的力矩为PτpdA,在整个横截面上,所有微力矩之和等于该截面的扭矩,即由公式可知,比值Ip/pmax是一个仅与截面尺寸有关的量,称为抗扭截面系数,用Wp表示(图中用Wt表示)。

式中,α=d/D,表内外直径的比值。

抗弯截面系数在横截面上离中性轴最远的各点处,弯曲正应力最大,其值为比值Iz/ymax仅与截面的形状与尺寸有关,称为抗弯截面系数,并用Wz表示,即Wz=Iz/ymax由公式可见,最大弯曲正应力与弯矩成正比,与抗弯截面系数成反比。

抗弯截面系数Wz综合反映了横截面的形状与尺寸对弯曲正应力的影响。

一些常用抗弯截面系数浅析规则式植物造景和自然式植物造景苏旺指导老师:汪小飞(黄山学院生命与环境科学学院,安徽黄山245041)摘要:本文分析了规则式植物造景和自然式植物造景,和他们各自的造景特色和主要适用在什么场合。

探讨了规则式植物造景和自然式植物造景二者包括的造景形式以及他们在造园体系、表现手法上的不同点。

介绍了它们在各个国家、地域的各有特色。

最后我们应该适宜运用各种造景形式。

实心圆轴的抗扭截面系数wp等于

实心圆轴的抗扭截面系数wp等于

实心圆轴的抗扭截面系数wp等于实心圆轴是机械中常见的结构,其用途十分广泛。

在机械设计和制造中,正确地计算实心圆轴的抗扭截面系数wp是非常重要的,它决定了实心圆轴的扭转性能及其能承受的扭矩。

本文将深入讨论实心圆轴的抗扭截面系数wp等于多少。

实心圆轴的抗扭截面系数wp等于0.1963(D^4-d^4)/D^3,其中D为实心圆轴的直径,d为实心圆轴上的孔的直径。

这个公式中的0.1963表示了实心圆轴表面的扭矩分布系数,(D^4-d^4)表示实心圆轴的抗扭截面积,D^3表示实心圆轴的截面惯性矩。

因此,抗扭截面系数wp实际上是抗扭截面积与截面惯性矩的比值。

实心圆轴的抗扭截面系数是一种重要的评估实心圆轴抗扭性能的指标,它的大小表明了实心圆轴在扭转时能承受的最大扭矩值。

实心圆轴截面积越大,截面惯性矩越大,抗扭截面系数越大,则实心圆轴的抗扭性能就越好,能承受更大的扭矩,而截面形状对实心圆轴的抗扭截面系数产生很大影响。

实心圆轴的抗扭截面系数wp可以由多种方法进行计算。

例如,可以采用解析解法和数值解法,使用大量的公式和计算方法,但这些方法复杂且耗时,因此不太适合一般的工程师和设计师。

所以,在实际工程中,常常采用表格数据进行计算。

设计人员只需要查找实心圆轴相应的标准数据表格,并选择与实际应用相匹配的公式,就可以准确地计算出实心圆轴的抗扭截面系数。

选择正确的计算公式和表格数据是一项重要的工作。

应根据实心圆轴的形状、材料、制造工艺、使用环境等因素来选择合适的计算公式和数据。

在计算过程中,还要注意各种常数和单位制的使用。

如果使用不当,可能会产生计算误差,甚至导致实际工程的失败。

总之,实心圆轴的抗扭截面系数是一项关键的指标,其大小直接影响圆轴的扭转性能和能承受的扭矩。

正确地计算实心圆轴的抗扭截面系数是非常重要的,有助于提高圆轴的使用寿命和安全性能。

因此,在机械设计和制造中,应认真掌握实心圆轴抗扭截面系数的计算方法和应用规范。

弯曲与扭转组合变形的强度计算.

弯曲与扭转组合变形的强度计算.
(2)作内力图 如图所示,轴在两相互垂直的平面内同时受到力的作用, 所以在两个平面内都会发生弯曲变形,同时也可以作出两个相
D2
2 360.38103 N 1820 N 396
2M D 2 360.38103 Ft 2 N 4290 N D2 168
Myz Mxy
133N· m
34.9MPa<[б]
所以,轴的强度满足要求。
讨论与思考:若将D轮的啮合点改为前边缘点 ( 图中之E
点),则Ft1与Fr2及Fr1与Ft2互成反向,这可使截面内的弯矩大幅 度减小,使轴更加安全或可承受更大的载荷。
y A Fr1 α F t1
图8-5
F1
C
Ft2 E D .
α
F2
Fr2B x
80
解 (1)外力分析
将齿轮啮合力正交分解
Ft1=F1cosα Fr1=F1sinα Ft2=F2cosα
z
80
130
a) 图8-5
Fr2=F2sinα
MC Fr1
FAx FAz Ft1
b) 图8-5
MD Ft2 Fr2 FBx FBz
外力偶矩的大小为
10 M C M D 9550 N m 360 .38N m 265

Ft1
2M D
Fr1 Ft1 tan 1820 N tan20 662N
Fr 2 Ft 2 tan 4290 N tan20 1561 N
式中бxd3为第三强度理论的相当应力;бxd4为第四强度理论 的相当应力。
圆轴弯扭组合变形时第三、第四强度理论的强度条件分别

M max M n2 xd 3 [ ] Wz

轴抗弯强度计算公式12则

轴抗弯强度计算公式12则

轴抗弯强度计算公式12则抗弯强度计算公式(一)工字钢抗弯强度计算方法一、梁的静力计算概况1、单跨梁形式: 简支梁2、荷载受力形式: 简支梁中间受集中载荷3、计算模型基本参数:长 L =6 M4、集中力:标准值Pk=Pg+Pq =40+40=80 KN设计值Pd=Pg*γG+Pq*γQ =40*1.2+40*1.4=104 KN工字钢抗弯强度计算方法二、选择受荷截面11、截面类型: 工字钢:I40c2、截面特性: Ix= 23850cm4 Wx= 1190cm3 Sx= 711.2cm3 G= 80.1kg/m翼缘厚度 tf= 16.5mm 腹板厚度 tw= 14.5mm工字钢抗弯强度计算方法三、相关参数1、材质:Q2352、x轴塑性发展系数γx:1.053、梁的挠度控制〔v〕:L/250工字钢抗弯强度计算方法四、内力计算结果1、支座反力 RA = RB =52 KN2、支座反力 RB = Pd / 2 =52 KN3、最大弯矩 Mmax = Pd * L / 4 =156 KN.M工字钢抗弯强度计算方法五、强度及刚度验算结果21、弯曲正应力ζmax = Mmax / (γx * Wx),124.85 N/mm22、A处剪应力ηA = RA * Sx / (Ix * tw),10.69 N/mm23、B处剪应力ηB = RB * Sx / (Ix * tw),10.69 N/毫米为单位,直接把数值代入上述公式,得出即为每米方管的重量,以克为单位。

如30x30x2.5毫米的方管,按上述公式即可算出其每米重量为:4x2.5x(30-2.5)x7.85=275x7.85=2158.75克,即约2.16公斤矩管抗弯强度计算公式1、先计算截面模量WX=(a四次方-b四次方)/6a2、再根据所选材料的强度,计算所能承受的弯矩3、与梁上载荷所形成的弯矩比对,看看是否在安全范围内参见《机械设计手册》机械工业出版社2007年12月版第一卷第1-59页玻璃的抗弯强度计算公式锦泰特种玻璃生产的玻璃的抗弯强度一般在60~220Mpa之间,玻璃样品的形式和表面状态对测试的结果影响较大,3通常采用万能压力测试仪测试。

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。

正方形抗扭截面系数计算公式

正方形抗扭截面系数计算公式

正方形抗扭截面系数计算公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:正方形抗扭截面系数是描述正方形截面在受扭转力作用下的抗扭性能的一个重要参数。

在工程设计中,我们常常需要计算正方形截面的抗扭截面系数,以便评估结构的扭转性能。

本文将介绍正方形抗扭截面系数的计算公式及其推导过程。

一、正方形抗扭截面系数的定义J = a^4 / 3a为正方形截面的边长,J为正方形抗扭截面系数。

通过这个公式,我们可以方便快捷地计算出正方形截面的抗扭截面系数。

在实际工程设计中,为了提高结构的扭转性能和抗扭性能,我们可以通过优化结构的几何形状和材料选择,来改善正方形截面的抗扭截面系数。

通过合理设计和计算,可以有效提高结构的扭转稳定性和抗扭性能,确保结构在受扭转力作用下不会发生失稳和破坏。

第二篇示例:正方形抗扭截面系数是指在正方形断面扭转时所承受的变形能力和抗扭能力之比,也称为抗扭系数。

在工程设计中,正方形抗扭截面系数的计算是非常重要的,可以帮助工程师有效地评估结构的稳定性和承载能力。

本文将介绍正方形抗扭截面系数的计算公式及其相关知识。

让我们来看一下正方形抗扭截面系数的定义。

正方形抗扭截面系数是指在正方形断面上承受扭矩时,单位长度上的变形能力和抗扭能力之比,用符号Kr表示。

正方形抗扭系数是衡量正方形截面的抗扭能力的重要参数,通常情况下,正方形截面的抗扭系数越大,其抗扭能力就越强。

接下来,我们将介绍正方形抗扭截面系数的计算公式。

在计算正方形抗扭截面系数时,需要考虑正方形截面的几何特性,包括截面的尺寸和横截面积等。

正方形抗扭系数的计算公式如下:Kr = (τmax * A ) / TKr为正方形抗扭系数,τmax为正方形截面上的最大剪应力,A为正方形截面的横截面积,T为正方形截面的剪力矩。

正方形抗扭截面系数的计算公式可以帮助工程师有效地评估正方形截面的抗扭能力,从而进行合理的设计和分析工作。

在工程设计中,正方形截面的抗扭能力是一个非常重要的参数,可以直接影响结构的稳定性和承载能力。

矩形截面抗扭刚度系数ci的补充解释

矩形截面抗扭刚度系数ci的补充解释

矩形截面抗扭刚度系数ci的补充解释矩形截面抗扭刚度系数ci的补充解释引言:在结构力学中,我们经常会遇到对各种截面形状的构件进行分析和计算的情况。

其中,矩形截面是一种常见且重要的截面形状,被广泛应用在许多工程领域中。

在对矩形截面进行抗扭分析时,抗扭刚度系数ci是一个关键的参数。

本文将对矩形截面抗扭刚度系数ci进行详细解释,并探讨其在工程计算中的应用和意义。

一、矩形截面抗扭刚度系数ci的定义和计算公式1. 定义:矩形截面抗扭刚度系数ci是指在受到扭转作用时,矩形截面单位宽度上的扭转刚度与截面抗弯刚度之比。

它反映了矩形截面在扭转时的抗扭能力。

2. 计算公式:矩形截面的抗扭刚度系数ci可以通过以下公式计算得到:ci = 6 / β^2其中,β是矩形截面的长边与短边的比值(b/a)。

二、矩形截面抗扭刚度系数ci的意义和应用1. 意义:矩形截面抗扭刚度系数ci是对矩形截面在扭转时抗扭能力的评估。

它可以帮助工程师在设计过程中确定截面形状的合理性,从而避免结构在受到扭转作用时出现过大的变形或失稳的情况。

2. 应用:- 抗扭设计:在设计结构时,工程师可以根据对矩形截面抗扭刚度系数ci的要求,选择合适的截面形状以满足工程的扭转要求。

- 结构优化:通过对矩形截面抗扭刚度系数ci的分析,工程师可以进行结构优化,以提高结构的抗扭能力和刚度。

三、矩形截面抗扭刚度系数ci的影响因素1. 截面长边与短边的比值(β):矩形截面的长边与短边的比值对抗扭刚度系数ci有较大影响。

一般来说,当β较小时,矩形截面的抗扭刚度较大,扭转能力较强。

2. 材料性质:材料的弹性模量、抗剪强度等参数也会影响矩形截面的抗扭刚度系数ci。

高强度材料通常具有更好的抗扭能力。

四、总结与回顾通过本文对矩形截面抗扭刚度系数ci的解释,我们了解到该参数是对矩形截面在扭转作用下的抗扭能力的评估。

在工程计算中,合理选择矩形截面形状以满足工程的扭转要求至关重要。

抗扭刚度系数ci的计算公式为ci = 6 / β^2,其中β是矩形截面的长边与短边的比值。

钢管抗扭截面系数

钢管抗扭截面系数

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抗弯和抗扭截面系数介绍和计算方法
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 。

根据公式可知,截面的抗弯和抗扭强度与相应的截面系数成正比。

抗扭截面系数(抗扭截面模量)
如图,在距圆心p处的微面积dA上,作用有微剪力τpdA,它对圆心O 的力矩为PτpdA,在整个横截面上,所有微力矩之和等于该截面的扭矩,即
由公式可知,比值Ip/pmax是一个仅与截面尺寸有关的量,称为抗扭截面系数,用Wp表示(图中用Wt表示)。

式中,α=d/D,表内外直径的比值。

抗弯截面系数
在横截面上离中性轴最远的各点处,弯曲正应力最大,其值为
比值Iz/ymax仅与截面的形状与尺寸有关,称为抗弯截面系数,并用Wz表示,即
Wz=Iz/ymax
由公式可见,最大弯曲正应力与弯矩成正比,与抗弯截面系数成反比。

抗弯截面系数Wz综合反映了横截面的形状与尺寸对弯曲正应力的影响。

一些常用抗弯截面系数。

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