在工程设计和力学分析中,截面的惯性矩是一个重要的物理量,用于描述截面形状对于弯曲变形的影响。对于一些特殊形状的截面,如T形、角钢等,其惯性矩的计算可能较为复杂。
小编今天特地为大家分享几种惯性矩的快速计算方法,供大家参考~
1、手册里的常用截面公式表一般的工程师手册里,都会配备常用截面的力学特性计算公式。比如结构设计常用的《静力计算手册》、现场工程师常用的《施工计算手册》等。大家可以根据形状的分类套用书里面的公式进行惯性矩的计算。
常用截面的几何与力学特性表2、计算软件辅助设计如果您觉得查表手算比较麻烦的话,也可以直接借助一些计算软件来完成惯性矩等参数的计算。
一般的钢结构设计软件基本上都有截面特性计算功能,也可以直接在一些小的工具类软件里快速输入尺寸得到结果。
这里小编比较推荐《型钢大师》App,里面的“非标及焊接型材自定义”模块里有非常多的自定义截面可供我们进行计算,一些常用的工程截面也直接集成了。
在示意图上就可以直接输入尺寸参数,而且最后的计算结果还支持单位换算,蛮方便的~
型钢大师计算截面惯性矩、用CAD直接求惯性矩如果您遇到的是极为复杂的截面,常规的计算软件无法自动处理该截面的话,您也可以尝试一下用CAD的面域功能来计算特殊截面的惯性矩。
不过,这种方法需要您在CAD里手动绘制截面的外形轮廓线,操作比较繁琐。
另外,CAD里给出的是形心主轴上的计算结果,如果您的截面受弯的中性轴有平移或转动,那您还需要根据惯性矩的移轴公式或转轴公式再手算处理,还是需要具备一定力学功底的。可谓是非常耗费人的精力啊~
比如,小编有一次就遇到过要手算哈芬槽截面的情况,生产的厂家竟然提供不出来力学数据,我只能在CAD里自己一笔笔画出哈芬槽的轮廓线后自行计算。
方法步骤如下:
在CAD里画出几何图形(注意必须是封闭的图形)
用region命令创建面域图形
面域创建成功后输入第一次输入massprop命令,找到质心坐标
用圆画出这个质心坐标后,把质心平移到(0,0)坐标处,注意几何图形也要跟着质心一起移动哦~
第二次输入massprop命令,就可以得到该截面的面积、边长、主惯性矩和惯性矩了
CAD绘图计算惯性矩特殊截面的惯性矩计算在各种工程领域中都有广泛的应用,如建筑结构、桥梁、飞机和船舶设计等。对不规则截面的惯性矩计算方法,大致有上述三种方法。小编个人比较推荐第2种,通过工具小软件直接输入尺寸进行计算,比较省力省时间。
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