1、抗 弯 和 抗 扭 截 面 系 数 介 绍 和 计 算 方 法截 面 系 数section factor 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 的 梁 截 面 上 和 承 受 扭 矩 T 的 杆 截 面 上 ,最 大 的 弯 曲 应 力 和 最 大 的 扭 转 应 力 出 现 于 离
2、弯 曲 中 性 轴 线 和 扭 转 中 性点 垂 直 距 离 最 远 的 面 或 点 上 。 和 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 ( 见 图 和 附 表 ) 。 一 般 截 面 系 数的 符 号 为 W, 单 位 为 毫 米 3 。 根 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 。 抗 扭 截 面 系 数 (
3、 抗 扭 截 面 模 量 )如 图 , 在 距 圆 心 p 处 的 微 面 积 dA 上 , 作 用 有 微 剪 力 pdA, 它 对 圆 心O 的 力 矩 为 P pdA, 在 整 个 横 截 面 上 , 所 有 微 力 矩 之 和 等 于 该 截 面 的 扭 矩 ,即 由 公 式 可 知 , 比 值 Ip/pmax 是 一 个 仅 与 截 面 尺 寸 有 关 的 量 , 称 为 抗 扭 截面 系 数 , 用 Wp 表 示 ( 图 中 用 Wt 表 示 ) 。 式 中 , =d/D, 表 内 外 直 径 的 比 值 。 抗 弯 截 面 系 数在 横 截 面 上 离 中 性 轴 最 远 的 各 点 处 , 弯 曲 正 应 力 最 大 , 其 值 为 比 值 Iz/ymax 仅 与 截 面 的 形 状 与 尺 寸 有 关 , 称 为 抗 弯 截 面 系 数 , 并 用Wz 表 示 , 即 Wz=Iz/ymax 由 公 式 可 见 , 最 大 弯 曲 正 应 力 与 弯 矩 成 正 比 , 与 抗 弯 截 面 系 数 成 反 比 。抗 弯 截 面 系 数 Wz 综 合 反 映 了 横 截 面 的 形 状 与 尺 寸 对 弯 曲 正 应 力 的 影 响 。 一 些 常 用 抗 弯 截 面 系 数