Poradnik techniczny · metoda i wskazówki praktyczne

Moment bezwładności, wskaźnik wytrzymałości i promień bezwładności

Właściwości przekroju opisują rozkład pola, a nie rodzaj materiału.

Sprawdzono

materiał blisko osimateriał daleko od osiI mniejszyI większyI = ∫ y² dA
Materiał oddalony od osi silnie zwiększa I.

Pole A

Pole jest używane w σ = F/A, masie liniowej i sztywności osiowej.

Nie opisuje rozłożenia materiału.

Moment bezwładności I

I = ∫ y² dA

I zależy od kwadratu odległości od osi.

Ix i Iy należy analizować oddzielnie.

Wskaźnik wytrzymałości W

W = I / c ; σmax = M / W

W = I/c i służy do obliczenia naprężenia zginającego.

Większe W oznacza mniejsze naprężenie przy tym samym momencie.

Promień bezwładności r

r = √(I/A)

r jest równoważną odległością rozkładu pola.

Najmniejszy r zwykle kontroluje wyboczenie.

Osie i jednostki

I ma wymiar L⁴, W wymiar L³, a r wymiar L.

Przed użyciem wyniku sprawdź oś i jednostkę.

Zastosowanie liczbowe

Przykład: prostokąt 100 × 200 mm

Porównaj osie centralne.

  1. A = b·h = 20 000 mm².
  2. Ix = b·h³/12 = 66,67 × 10⁶ mm⁴.
  3. Iy = h·b³/12 = 16,67 × 10⁶ mm⁴.
  4. Stosunek Ix/Iy wynosi 4.
  5. Przy wszystkich pozostałych warunkach bez zmian przekrój jest zatem geometrycznie cztery razy sztywniejszy względem osi x niż względem osi y.

Wynik: Obrót przekroju zamienia oś mocną i słabą.

Klasyczna metoda wytrzymałości materiałów. Otwórz dokładne źródło ↗

Do sprawdzenia i pogłębienia

Bezpośrednie źródła

Każdy odsyłacz prowadzi do dokładnej strony kursu, normy lub publikacji wykorzystanej w opracowaniu.

  1. Międzynarodowy Układ Jednostek SIBIPMOficjalne źródło jednostek, symboli i przeliczeń.
  2. Charakterystyki geometryczne figur płaskichAGHMateriał akademicki o środkach ciężkości i momentach bezwładności.
  3. Katalogi profili konstrukcyjnychUznani producenciWymiary i właściwości profili znormalizowanych.