求教鋁型材扭曲計算

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求教鋁型材扭曲計算
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如上圖6061型材件，如果向圖示方向扭轉(zhuǎn)，需要多大力？
初算是2000KG,有高手指點一下是否正確？
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Lean_2017.feng

" o+ e) n: z5 _+ j  q) n* `+ j假定圖示水平方向為x軸，豎直方向為y軸
# o6 A$ D3 B1 ^; h8 ~  B0 C
  M4 f' C$ v7 U( M8 c簡單測算（合理假設(shè)內(nèi)部尺寸），截面特性為：
      1. 極軸中心坐標(biāo)為（x,y的中心為簡單對稱中心）：0，-2.8
# a% {! S9 n8 \. [      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）
  G6 m; Z* d1 A: F8 W/ y# U) ~

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：
" G7 e( l' k5 s, p0 ^
* W. Y. z* D- {# z  b+ V9 y3 R抗扭剪切應(yīng)力 = 扭矩 / 抗扭截面模量

' X6 G2 t, T8 @$ K; ]+ u* c      上面存在3個截切模量，最小的即為危險截面
1 [) G% h4 {( `' O5 J: Z
6 O. H) v% c7 c( U      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。

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

" y, |: k# B' M8 w8 k值得注意的是，這種測算通常還應(yīng)復(fù)核計算截面抗剪：
, l+ S7 r) s% t- `" ?5 u  E      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。

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上述說明僅供參考。

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0 G9 f9 X: `+ D) P3 u+ d

ytzhanggj007

扭轉(zhuǎn)需要多大的力？你需要扭轉(zhuǎn)多大角度？