เลือกรูปทรงหน้าตัดและป้อนขนาดเพื่อหาพื้นที่ จุดเซนทรอยด์ และ Ix / Iy รอบแกนเซนทรอยด์
เกี่ยวกับเครื่องมือนี้
เครื่องคำนวณโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่เป็นเครื่องมือฟรีที่ทำงานในเบราว์เซอร์ ซึ่งให้สมบัติหน้าตัดที่วิศวกรต้องใช้สำหรับการดัดและการโก่งเดาะ: พื้นที่หน้าตัด A ตำแหน่งจุดเซนทรอยด์ และโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ Ix และ Iy รอบแกนเซนทรอยด์ เลือกสี่เหลี่ยม วงกลมตัน ท่อกลวง หรือคาน I สมมาตรสองแกน แล้วป้อนขนาดเป็นมิลลิเมตรหรือนิ้ว ทุกอย่างคำนวณในเครื่องภายในเบราว์เซอร์ของคุณ
ใช้สูตรมาตรฐาน สี่เหลี่ยม b×h มี A = bh, Ix = bh³/12 และ Iy = hb³/12 วงกลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง d มี A = πd²/4 และ Ix = Iy = πd⁴/64 ท่อกลวงหักลบรูเจาะ: A = π(dₒ² − dᵢ²)/4 และ I = π(dₒ⁴ − dᵢ⁴)/64 สำหรับคาน I หน้าตัดถูกพิจารณาเป็นสี่เหลี่ยมล้อมรอบเต็มลบด้วยส่วนที่ตัดออกสองด้านของเอว: A = bf·H − (bf − tw)(H − 2tf), Ix = [bf·H³ − (bf − tw)(H − 2tf)³]/12 และ Iy = [2·tf·bf³ + (H − 2tf)·tw³]/12 ทั้งหมดรอบจุดเซนทรอยด์ที่กึ่งกลางความสูง เครื่องมือยังรายงานโมดูลัสหน้าตัด Sx = Ix/(H/2)
เป็นตัวอย่างที่คำนวณจริง สี่เหลี่ยม 50 mm × 100 mm (b = 50, h = 100) มี A = 5,000 mm² จุดเซนทรอยด์อยู่ห่างจากฐาน 50 mm, Ix = 50 × 100³/12 ≈ 4,166,667 mm⁴, Iy = 100 × 50³/12 ≈ 1,041,667 mm⁴ และ Sx = Ix/50 ≈ 83,333 mm³ Ix คือความแข็งเกร็งของแกนแข็งที่ใช้ในสูตรการโก่งตัวและความเค้น; Iy ควบคุมการดัดหรือการโก่งเดาะรอบแกนอ่อน
คำถามที่พบบ่อย
โมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่คืออะไร?
โมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ (อันดับสอง) วัดว่าพื้นที่ของหน้าตัดกระจายรอบแกนดัดอย่างไร; ค่าที่มากกว่าจะต้านการดัดและการโก่งเดาะได้ดีกว่า สำหรับสี่เหลี่ยมคือ Ix = bh³/12 และสำหรับวงกลมตันคือ I = πd⁴/64 หน่วยเป็นความยาวยกกำลังสี่ (mm⁴ หรือ in⁴)
จัดการท่อกลวงอย่างไร?
ท่อกลวงกลมหักลบรูเจาะออกจากวงกลมนอก: พื้นที่ A = π(dₒ² − dᵢ²)/4 และ I = π(dₒ⁴ − dᵢ⁴)/64 โดย dₒ คือเส้นผ่านศูนย์กลางนอกและ dᵢ คือเส้นผ่านศูนย์กลางใน เส้นผ่านศูนย์กลางในต้องเล็กกว่านอก มิฉะนั้นเครื่องมือจะแจ้งว่าข้อมูลป้อนไม่ถูกต้อง
คาน I คำนวณอย่างไร?
ใช้วิธีสมมาตรสองแกน: สี่เหลี่ยมล้อมรอบ bf×H ลบด้วยส่วนที่ตัดออกสองด้านของเอว Ix = [bf·H³ − (bf − tw)(H − 2tf)³]/12 และ Iy = [2·tf·bf³ + (H − 2tf)·tw³]/12 โดย H คือความสูงรวม bf คือความกว้างปีก tf คือความหนาปีก และ tw คือความหนาเอว
จุดเซนทรอยด์อยู่ที่ไหน?
สำหรับทั้งสี่รูปทรงที่นี่ — สี่เหลี่ยม วงกลม ท่อ และคาน I สมมาตรสองแกน — หน้าตัดมีความสมมาตร ดังนั้นจุดเซนทรอยด์จึงอยู่ที่กึ่งกลางความสูงตามเรขาคณิต ระยะเซนทรอยด์ที่รายงานวัดจากฐานถึงแกนสะเทินและเท่ากับครึ่งหนึ่งของความสูงรวมหรือเส้นผ่านศูนย์กลาง
เครื่องมือเพิ่มเติม