亲们,大家好,相信很多人对常用截面抗弯截面系数_抗弯截面系数都不是特别了解,因此今天我来为大家分享一些关于常用截面抗弯截面系数_抗弯截面系数的知识,希望能够帮助大家解决一些困惑。
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抗弯截面系数是什么?
抗弯截面系数是用于描述零件截面形状对零件受力,受弯矩,受扭矩等影响的物理量。
一般截面系数的符号为W,单位为毫米的三次方,截面的抗弯和抗扭强度与相应的截面系数成正比。抗弯截面模量和抗弯截面系数,有的书上还叫截面抗弯矩,实际上都是一回事,是计算应力σ时用的,σ=M/W≤[σ](式中M为弯矩,[σ]为许用应力)。
用时可按公式计算,也可查表。抗弯截面模量Wz=Iz/YmaxIz是相对于中性层的惯性矩Ymax是相对于中性层的最大钜离对于圆形截面Iz=3.14*D(4)Ymaz=(d/2)Wz=3.14*D32=0.1DD是圆形截面的直径。
对同一种材料而言,抗弯截面系数W(即抗弯截面模量)越大,则抗弯能力越大。σ=M/W<f,故M<Wf,材料相同时f相同,则弯矩M与W成正比例关系。
抗扭截面系数的极惯性距是对整个横截面上的微元求和,而抗弯截面系数的惯性距是对中性层上半部份压缩部分求和,或者对下半部分的拉伸求和,所以只有一半。试想一下弯曲截面的上半部分是压缩应力,下半部分是拉伸应力。一个是正,一个是负,如果对整个横截面的微元求和会怎么样,一半负一半正。
圆截面的抗弯截面系数和抗扭截面系数怎么求?谢谢,材料力学的一个基本的推导,谢谢各位。
抗扭截面系数:Wt=Ip/r(Wt为抗扭截面系数,Ip为横截面的极惯性矩,r为截面半径)
抗弯截面系数:Wz=Iz/y(Wz为抗弯截面系数,Iz为横截面对z轴惯性矩,y为截面离圆心最大值)
在横截面距圆心为ρ处取一微面积dA,该微面积上的内力为τdA,对圆心的力矩为ρ*τdA,在整个横截面积分得横截面上的内力系对圆心之矩,这就是横截面上的扭矩T。T=∫ρ*τdA
又有τp=Gρdφ/dx,将T代入其中的T=Gdφ/dx*∫ρ²dA,令Ip=∫ρ²dA,代入化简得τmax=T*r/Ip
令Wt=Ip/r,即为抗扭截面系数的来由。
对于中性轴为横截面的对称轴,最大拉、压应力相等,都为σ=My/Iz。令Wz=Iz/y即得抗弯截面系数。
扩展资料:
以上公式都为在平面假设的基础上导出的。试验结果表明,只有对等直圆轴,平面假设才成立,所以这些公式只 用于等直圆轴。对于圆截面沿周线缓慢变化的小锥度圆锥周,也可以近似的应用这些公式。
实心轴:Ip=πd⁴/32,Wt=Ip*2/d=πd³/16,Iz=πd⁴/64,Wz=πd³/32
空心轴:α=d/D,Wt=πD⁴(1-α⁴)/32,Wz=πD³(1-α⁴)/32
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