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使用AutoCAD计算复杂截面的抗弯抗扭惯性矩的方法

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发表于 2013-8-10 21:24:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
        遇到一些复杂的截面形状,要计算其抗弯和抗扭的刚度,需要知道对主轴的惯性矩,手算通过叠加无疑麻烦而容易出错,实际上AutoCAD已经自带了计算截面特性的工具,大家也不必到网上搜所谓的计算截面特性的小工具和小软件了。下面来做一个简单的验证和复杂点的例子,通过例子说明使用方法:

实例1:矩形截面 长x宽=54*88,如下图。
第一:绘制一个矩形。

rect.png


第二,将矩形定义成面域

region.png

第三,查询截面的性质信息

如图通过 工具--查询--面域/质量特性

cx.png

然后选择矩形,点右键结束,得到的结果如下
result.png


 楼主| 发表于 2013-8-10 21:36:41 | 显示全部楼层
由结果可以看到截面的如下信息

面积:                    4752.0000
周长:                    284.0000
边界框:               X: 1417.1659  --  1471.1659
                      Y: 1335.2082  --  1423.2082
质心:                 X: 1444.1659
                      Y: 1379.2082
惯性矩:               X: 9042393679.3373
                      Y: 9911997397.1524
惯性积:              XY: 9465059334.6342
旋转半径:             X: 1379.4421
                      Y: 1444.2500
主力矩与质心的 X-Y 方向:
                      I: 3066624.0000 沿 [1.0000 0.0000](这个是形心平移到原点得到的惯性矩,我们可以直接使用的)
                      J: 1154736.0000 沿 [0.0000 1.0000]
(这个是形心平移到原点得到的惯性矩,我们可以直接使用的)
 楼主| 发表于 2013-8-10 22:03:11 | 显示全部楼层
内部带孔的截面,需要分别对外部轮廓包围的面域和内部轮廓包围的面域做一个布尔运算——差集,具体步骤如下
建立封闭的外轮廓,定义为面域
定义封闭的内轮廓,定义为面域
进行布尔运算,大面域减去小面域得到一个带孔的面域


接下来按照上面的方法查询惯性矩信息。
下面来求一个简单的带孔的截面

circle.png
先将矩形定义成面域
再将圆定义成面域
然后布尔运算,求差,如下图

无标题.png

下面进行查询截面性质,得到的结果如下
resulit7.png
由于是对称的,可以手算一下结果,进行对比

 楼主| 发表于 2013-8-10 22:07:58 | 显示全部楼层
上面是简单的例子,为了说明步骤以及方便手算对比检验计算结果的正确性,正常需要的是计算复杂截面的惯性矩
下面的一个例子如图


新建位图图像.jpg

不清楚的可以和我qq联系
 楼主| 发表于 2013-8-10 22:10:21 | 显示全部楼层
根据材料力学的公式,极惯性矩和抗弯的惯性矩是有公式关系的。可以通过上面的信息见接求出来。
 楼主| 发表于 2013-8-10 22:13:12 | 显示全部楼层
此外,midas,robot等软件也有类似功能,欢迎大家补充{:soso__1908036161278598137_5:}
发表于 2013-8-21 09:46:49 | 显示全部楼层
实践应用中掌握技术。
发表于 2013-10-11 09:26:01 | 显示全部楼层
的确是有用的,,{:soso_e193:}{:soso_e198:}{:soso_e200:}
发表于 2013-12-10 00:43:41 | 显示全部楼层
好好学习   应该顶一下
发表于 2013-12-29 09:56:28 | 显示全部楼层
实际使用时几个CAD快捷键是reg建立面域,massprop查询,其实还需要将质心移到坐标原点,在运行massprop,喜欢的朋友可以试试!
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