如何理解截面惯性矩? 什么是截面惯性矩?怎么算的?

作者&投稿:歹颜 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

截面惯性矩指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。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。截面系数: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。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。回转半径:回转半径又称惯性半径回转半径是指物体微分质量假设的集中点到转动轴间的距离,它的大小等于转动惯量除总质量后再开平方。物理上认为,刚体按一定规律分布的质量,在转动中等效于集中在某一点上的一个质点的质量,此点离某轴线的垂距为k,因此,刚体对某一轴线的转动惯量与该等效质点对此同一轴线的转动惯量相等,即I=mk2.则k称为对该轴线的回转半径。回转半径的大小与截面的形心轴有关。最小回转半径一般指非对称截面中(如不等边角钢),对两个形心轴的回转半径中的较小者。这在计算构件的长细比时,如构件的平面内和平面外计算长度相等时,它的长细比就要用最小回转半径计算。



截面惯性矩可运用于门把手、陀螺仪等,力学是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质(固体、液体、气体是撒旦和等离子体),宏、细、微观力学性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科。它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。力学可粗分为静力学、运动学和动力学三部分,静力学研究力的平衡或物体的静止问题;运动学只考虑物体怎样运动,不讨论它与所受力的关系;动力学讨论物体运动和所受力的关系。现代的力学实验设备,诸如大型的风洞、水洞,它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目,需要多工种、多学科的协作。



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:the area moment of inertia characterized 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某一指定截面距离二次方乘积的积分Iρ= ρ^2dF。a quantity to predict an object's ability to resist torsion, to calculate the angular displacement of an object subjected to a torque主惯性矩: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。



是截面抵抗弯曲曲率的物理意义。比如矩形惯性矩除以h/2,即乘以了2/h这个曲率,得到了具体的抗弯抵抗矩。抗弯变形刚度EI的涵义也是弯矩比上曲率,单位是N·m/(1/m)

怎样理解惯性矩?~

惯性矩
转动惯量,又称惯性距、惯性矩(俗称惯性力距、惯性力矩,易与力矩混淆),通常以 I 表示,SI 单位为 kg * m2,可说是一个物体对于旋转运动的惯性。对于一个质点,I = mr^2,其中 m 是其质量,r 是质点和转轴的垂直距离。
惯性矩是一个物理量,通常被用作述一个物体抵抗扭动,扭转的能力。惯性矩的国际单位为千克乘以平方米(kg·m2)。
面积元素dA与其至x轴或y轴距离平方的乘积y^2dA或x^2dA,分别称为该面积元素对于x轴或y轴的惯性矩或截面二次轴矩。

要说明截面惯性矩需要用图来表示,这个上面不能用图,就不好说;关于截面惯性矩的计算也一样麻烦,因为公式推导出来要用积分,也不好打,不过我可以告诉你推导出来的计算截面惯性矩的公式。
矩形Iy=hb3/12;其中3表示立方的关系;
圆形Iz=3.14d4/64;d后面的4表示4次方。
详细的可以参考材料力学

材料力学:截面几何属性——惯性矩、极惯性矩、静矩、惯性积、惯性半径...
答:静矩: first moment of area,通过代数和确定截面形心位置,形心静矩为零意味着轴过形心。如抛物线截面的形心计算,揭示了静矩在确定几何中心的重要性。惯性积: 形成二阶矩的特征,当与坐标系的惯性积为零时,确定主惯性轴。惯性积为负可能表示主轴方向,是理解杆件稳定性的关键参数。惯性半径: 与惯性...

什么叫截面的惯性矩和惯性积?
答:面积元素dA与其至x轴或y轴距离平方的乘积y^2dA或x^2dA,分别称为该面积元素对于x轴或y轴的惯性矩或截面二次轴矩。 对Z轴的惯性矩:IZ=∫Ay^2dA(积分式如左图)对Y轴的惯性矩: Iy=∫Az^2dA 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。 极惯性矩常用计算...

什么是截面惯性矩?
答:截面惯性矩,又称为面积惯性矩或截面二次矩,是描述物体截面抵抗弯曲性能的几何量。简单来说,它表示了一个截面对于某一轴的惯性大小,反映了截面在受到外力作用时抵抗弯曲变形的能力。截面惯性矩的计算涉及到截面面积和该面积相对于某一轴线的分布。具体来说,截面惯性矩的计算公式为I=∫y²dA...

什么是截面惯性矩?
答:截面惯性矩的计算公式取决于截面的形状。以下是一些常见截面形状的截面惯性矩计算公式:1. 矩形截面的截面惯性矩(针对中性轴):I = (b * h^3) / 12 其中,b是矩形截面的宽度,h是矩形截面的高度。2. 圆形截面的截面惯性矩(针对中性轴):I = (π * d^4) / 64 其中,d是圆形截面的直径...

什么是截面的惯性矩?
答:这样根据定义可知Iz=∫y²dA,dA=h*dy,即积分变为Iz=∫y²dA=∫hy²dy,积分上限为b/2,下限为-b/2,被积函数原函数是1/3hy³,带入上下限即有Iz=hb³/12。同理Iy=bh³/12。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...

什么是矩形截面的惯性矩?
答:矩形截面的惯性矩有无数个,在不同的方向有不同的数值,假设截面的宽和高分别为b和h,那只能代表:在两条轴上,矩形面对y轴的惯性矩:矩形面对z轴的惯性矩:仅此而已,在计算的时候得根据杆的受力情况,确定使用哪一个惯性矩的值。

什么是截面的惯性矩?
答:惯性矩:矩形Iy=hb3/12;其中3表示立方的关系;圆形Iz=3.14d4/64;d后面的4表示4次方。方形:IX=b*h^3/12,IY=h*b^3/12,h指高环形截面:IX=IY=D^4*π/64-d^4*π/64,惯性矩运算是满足加法的,即环的惯性矩=大圆的惯性矩—小圆的惯性矩。极惯性矩:由于ρ^2=x^2+y^2,故可得...

什么是截面惯性矩?
答:截面惯性矩是流体力学中的一个概念,它在多个章节中都有提及。特别是在静力学、动力学和流体力学的基础知识部分。截面惯性矩(Ixx)是指物体横截面的惯性矩,用于描述物体抵抗绕横截面旋转的能力。通俗地说,它可以理解为物体对于绕其横截面旋转的抵抗能力。这个概念最早由英国科学家亨利·卡文迪许(Henry ...

惯性矩与极惯性矩的差别
答:因此某些对称的截面还有这样的特性,极惯性矩=2X惯性矩,比如圆,正方形.我想,你需要的是应力与惯性矩或极惯性矩关系的推导过程,通过这个过程,你才能理解惯性矩和极惯性矩的来由,我不知道现在的教科书是否有这些内容,我在学校也是混过来的,真到了用了才会去了解,如果你真有心,想了解透彻些,我建议你去...

什么叫惯性矩?
答:在相同外力作用下,它们的弯曲变形情况可能会有所不同,这取决于它们截面惯性矩的大小。总的来说,惯性矩是一个重要的物理量,用于描述物体截面抵抗弯曲变形的能力。在结构力学、材料力学等领域中,惯性矩的概念被广泛应用,有助于我们更好地理解和分析物体在受力作用下的变形行为。