材料力学--计算机计算惯性矩和抗弯截面系数方法.doc

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1、材料力学—计算机计算惯性矩和抗弯截面系数方法1在AutoCAD中绘制需要计算的截面图形或导入图形，如图1所示。图12创建面域面域创建的方式主要有两种：（1）reg命令。输入reg并回车或在菜单栏点选“绘图”→“面域”，按提示选择需要计算的截面图形线条；右键或Enter键确定。会建立两个面域（外围边框和内部边框）；（2）bo命令。在命令行输入bo并回车或在菜单栏点选“绘图”→“边界”，弹出如图2所示“边界创建”对话框。选择创建“对象类型”为“面域”，勾选“孤岛检测”，点击“拾取点”返回绘图界面，用十字光标拾

2、取截面图形内部任意一点，右键或Enter键确定。也会建立两个面域（外围边框和内部边框）。图23面域差集计算将建立的两个面域进行差集计算。在命令行输入subtract并回车或在菜单栏点选“修改”→“实体编辑”→“差集”，按提示选择要从中减去的实体或面域（外围边框）并回车，再选择要减去的实体或面域（内部边框）并回车，会将两个面域合成一个整体面域。4查询计算（1）在命令行输入massprop并回车或在菜单中选择“工具”→“查询”→“面积／质量特性”；（2）选择刚创建的面域并回车，弹出如图3所示的文本对话框；图3

3、（3）得到截面面积=37.7mm2，截面形心坐标为（88.11，211.48）。截面惯性矩、惯性积、主力矩。5对截面形心坐标轴的惯性矩、惯性半径、抗弯截面系数查询计算（1）从主力矩与质心的X-Y方向可以得出：Ix=188.5mm4,Iy=188.5mm4（2）利用刚得到的截面形心坐标为（88.11，211.48），命令行输入ucs→（88.11，211.48），将用户ucs坐标原点移动到截面形心，如图4；图4（3）命令行输入massprop并回车，弹出如图5所示的文本对话框；图5（4）可得：截面对形心轴的

4、惯性矩Ix=188.5mm4、Iy=188.5mm4，惯性积Ixy=0（由图5可知，形心轴y轴为截面图形的对称轴，所以截面图形对形心轴x、y轴的惯性积恒等于零）。由图5可知，截面图形边界框值为x：-4—4、y：-4—4，抗弯截面系数计算如下：Wx1=Ix/ymax=188.5/4=47.13mm3Wx2=Ix/ymin=188.5/4=47.13mm3Wy1=Iy/xmax=188.5/4=47.13mm3Wy2=Iy/ymin=188.5/4=47.13mm36相同的计算方法就可以计算各种复杂截面的零件

5、的惯性矩和抗弯截面系数，只是在计算中要注意截面面域的选择要正确，截面差集要准确。