求教鋁型材扭曲計算

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求教鋁型材扭曲計算

如上圖6061型材件，如果向圖示方向扭轉(zhuǎn)，需要多大力？
4 A8 r& ^8 V$ m" [0 v6 f+ R初算是2000KG,有高手指點一下是否正確？
' K* B0 D6 ]& s9 ], ^4 R( ^* u

Lean_2017.feng

: H3 Y( o( U% x9 r; ~假定圖示水平方向為x軸，豎直方向為y軸
5 m0 U4 r2 g8 P- s9 X4 K. }6 |
, L# U# }7 v5 l  u9 D0 u簡單測算（合理假設(shè)內(nèi)部尺寸），截面特性為：
. f* |% W  O% a' g: y9 D! L: p      1. 極軸中心坐標(biāo)為（x,y的中心為簡單對稱中心）：0，-2.8
      2. Ix =   2.93 cm4  （Wx1 = 3.01 cm3 ,  Wx2 = 1.92 cm3 , x軸切分截面后，上下部分材料不對稱）
      3. Iy = 10.94 cm4  （Wy1 = Wy2 = 5.49 cm3）
6 e6 P$ N7 E: R

# v/ q* B& b9 r. X' X關(guān)于扭轉(zhuǎn)可承受的載荷問題，可用扭轉(zhuǎn)強度計算公式：

! E4 Q) P7 S7 c3 X* [. w抗扭剪切應(yīng)力 = 扭矩 / 抗扭截面模量
$ B# k' [4 b% m& g1 J
      上面存在3個截切模量，最小的即為危險截面

      將材料的需用剪切應(yīng)力帶入，即可得到最大許可扭矩，扭矩是載荷中心到扭轉(zhuǎn)中心距離與載荷的乘積。
1 d* s: Z# V, b# T
" V( X* d' g. |9 w* v2 @6061-T6 的理論剪切強度為138-163Mpa, 此處選擇138Mpa
選取1.5的安全系數(shù)，簡單計算如下（注意單位應(yīng)一致，請自行轉(zhuǎn)換）
      扭矩 = 3.01 cm3 * （ 138 Mpa / 1.5 ）=  276.92 N.m

如果載荷中心位置就在截面?zhèn)冗�，即距中�?0mm處，施加此載荷，那么載荷為 276.92 / 0.02 = 13846N

值得注意的是，這種測算通常還應(yīng)復(fù)核計算截面抗剪：
      同樣用上述假設(shè) ，在載荷13846N下的剪切應(yīng)力為 13846N / 6.67 cm2（截面積）= 20.76Mpa < （ 138 Mpa / 1.5 ）
     抗剪OK。

' @3 I6 n# l" T) F5 n
上述說明僅供參考。
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2 D7 E# k7 N* s3 Q* q7 b
( u; t5 G1 T- r! M! K! m: M

ytzhanggj007

扭轉(zhuǎn)需要多大的力？你需要扭轉(zhuǎn)多大角度？