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《截面的靜矩和形心位置和慣性矩的計(jì)算》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、oyz?-1截面的靜矩和形心位置一、定義dAyz截面對(duì)z,y軸的靜矩為:靜矩可正,可負(fù),也可能等于零。yzodAyz截面的形心C的坐標(biāo)公式為:yc截面對(duì)形心軸的靜矩等于零。若截面對(duì)某一軸的靜矩等于零,則該軸必過(guò)形心。二、組合截面截面各組成部分對(duì)于某一軸的靜矩之代數(shù)和,就等于該截面對(duì)于同一軸的靜矩。由幾個(gè)簡(jiǎn)單圖形組成的截面稱為組合截面其中:Ai——第i個(gè)簡(jiǎn)單截面面積——第i個(gè)簡(jiǎn)單截面的形心坐標(biāo)組合截面靜矩的計(jì)算公式為計(jì)算組合截面形心坐標(biāo)的公式如下:1010120o80取x軸和y軸分別與截面的底邊和左邊緣重合解:將截面分為1,2兩個(gè)矩形。12y
2、x例1-1試確定圖示截面心C的位置。1010120o8012yx矩形1矩形2所以1010120o8012yx?-2極慣性矩慣性矩慣性積yz0dAyz?截面對(duì)o點(diǎn)的極慣性矩為定義:截面對(duì)y,z軸的慣性矩分別為因?yàn)镮p=Ix+Iy所以xy0dAxy?dA2ρIApò=截面對(duì)x,y軸的慣性積為慣性矩的數(shù)值恒為正,慣性積則可能為正值,負(fù)值,也可能等于零。。截面的對(duì)稱軸,若x,y兩坐標(biāo)軸中有一個(gè)為則截面對(duì)x,y軸的慣性積一定等于零xydxdxydA截面對(duì)x,y軸的慣性半俓為例2_1求矩形截面對(duì)其對(duì)稱軸x,y軸的慣性矩。dA=bdy解:bhxyCydy
3、例2-2求圓形截面對(duì)其對(duì)稱軸的慣性矩。解:因?yàn)榻孛鎸?duì)其圓心O的極慣性矩為yxd所以xyoC(a,b)ba一、平行移軸公式xc,yc——過(guò)截面的形心c且與x,y軸平行的坐標(biāo)軸(形心軸)(a,b)_____形心c在xoy坐標(biāo)系下的坐標(biāo)?!?-3慣性矩和慣性積的平行移軸公式組合截面的慣性矩和慣性積ycxcx,y——任意一對(duì)坐標(biāo)軸C——截面形心Ixc,Iyc,Ixcyc——截面對(duì)形心軸xc,yc的慣性矩和慣性積。Ix,Iy,Ixy_____截面對(duì)x,y軸的慣性矩和慣性積。xyoC(a,b)baycxc則平行移軸公式為二、組合截面的慣性矩慣性積Ixi
4、,Iyi,——第i個(gè)簡(jiǎn)單截面對(duì)x,y軸的慣性矩、慣性積。組合截面的慣性矩,慣性積例3-1求梯形截面對(duì)其形心軸yc的慣性矩。解:將截面分成兩個(gè)矩形截面。2014010020zcycy12截面的形心必在對(duì)稱軸zc上。取過(guò)矩形2的形心且平行記作y軸。于底邊的軸作為參考軸,所以截面的形心坐標(biāo)為2014010020zcycy122014010020y12zcyc一、轉(zhuǎn)軸公式順時(shí)針轉(zhuǎn)取為–號(hào)§?-4慣性矩和慣性積的轉(zhuǎn)軸公式截面的主慣性軸和主慣性矩xoy為過(guò)截面上的任–點(diǎn)建立的坐標(biāo)系x1oy1為xoy轉(zhuǎn)過(guò)?角后形成的新坐標(biāo)系oxyx1y1??逆時(shí)針轉(zhuǎn)取為
5、+號(hào),顯然上式稱為轉(zhuǎn)軸公式oxyx1y1?二、截面的主慣性軸和主慣性矩主慣性軸——總可以找到一個(gè)特定的角?0,使截面對(duì)新坐標(biāo)軸x0,y0的慣性積等于0,則稱x0,y0為主慣軸。主慣性矩——截面對(duì)主慣性軸的慣性矩。形心主慣性軸——當(dāng)一對(duì)主慣性軸的交點(diǎn)與截面的形心重合時(shí),則稱為形心主慣性軸。形心主慣性矩——截面對(duì)形心主慣性軸的慣性矩。由此??求出后,主慣性軸的位置就確定出來(lái)了。主慣性軸的位置:設(shè)??為主慣性軸與原坐標(biāo)軸之間的夾角,則有過(guò)截面上的任一點(diǎn)可以作無(wú)數(shù)對(duì)坐標(biāo)軸,其中必有一對(duì)是主慣性軸。截面的主慣性矩是所有慣性矩中的極值。即:Imax=I
6、x0,Imin=Iy0主慣性矩的計(jì)算公式截面的對(duì)稱軸一定是形心主慣性軸。確定形心的位置選擇一對(duì)通過(guò)形心且便于計(jì)算慣性矩(積)的坐標(biāo)軸x,y,計(jì)算Ix,Iy,Ixy求形心主慣性矩的步驟確定主慣性軸的位置計(jì)算形心主慣性矩y20c10101207080例4-1計(jì)算所示圖形的形心主慣性矩。解:該圖形形心c的位置已確定,如圖所示。過(guò)形心c選一對(duì)座標(biāo)軸X,y軸,計(jì)算其慣性矩(積)。xyy20c10101207080xyy20c10101207080xy形心主慣性軸x0,y0分別由x軸和y軸繞C點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)113.80得出。形心主慣形矩為在第三象限謝謝!放
7、映結(jié)束感謝各位觀看!讓我們共同進(jìn)步