1 / 14 惯性矩的计算方法及常用截面惯性矩计算公式 截面图形的几何性质 一 . 重点及难点: (一). 截面静矩和形心 1.静矩的定义式 如图 1所示任意有限平面图形,取其单元如面积 dA,定义它对任意轴的 一次矩为它对该轴的静矩,即 y ydAdSx xdAdSy x dA 整个图形对 y、z轴的静矩分别为 x ×C y A Ay ydASx xdAS (I-1) 0 A y x 2.形心与静矩关系 图 I-1 设平面图形形心 C的坐标为 CC zy , 则 0 A S y x , A S x y ( I-2) 推论 1 如果 y轴通过形心(即 0x ),则静矩 0yS ;同理,如果 x 轴 通过形心(即 0y ),则静矩 0Sx ;反之也成立。 推论 2 如果 x、y轴均为图形的对称轴,则其交点即为图形形心;如果 y轴为图形对称轴,则图形形心必在此轴上。 3.组合图形的
截面的几何性质 15-1(I-8) 试求图示三角形截面对通过顶点 A并平行于底边 BC的 轴的惯性 矩。 解:已知三角形截面对以 BC边为轴的惯性矩是 ,利用平行轴定理,可求得 截面对形心轴 的惯性矩 所以 再次应用平行轴定理,得 返回 15-2(I-9) 试求图示 的半圆形截面对于轴 的惯性矩,其中轴 与半圆 形的底边平行,相距 1 m。 面对其底边的惯性矩是 ,用解:知半圆形截 平行轴定理得截面对形心轴 的惯性矩 再用平行轴定理,得截面对轴 的惯性矩 返回 15-3(I-10) 试求图示组合截面对于形心轴 的惯性矩。 解:由于三圆直径相等,并两两相切。它们的圆心构成一个边长为 的等边三 角形。该等边三角形的形心就是组合截面的形心, 因此下面两个圆的圆心, 到形 心轴 的距离是 上面一个圆的圆心到 轴的距离是 。 利用平行轴定理,得组合截面对 轴的惯性矩如下: 返回 15-4(I-
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