求教铝型材扭曲计算

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求教铝型材扭曲计算

如上图6061型材件，如果向图示方向扭转，需要多大力？
* u" s1 j/ i1 L* K初算是2000KG,有高手指点一下是否正确？
: N$ c$ }8 T. Q1 F. @

Lean_2017.feng

' V& K" L  O6 ^& r% H( z2 Z假定图示水平方向为x轴，竖直方向为y轴
1 z5 h9 T: R0 P. {) [2 t
简单测算（合理假设内部尺寸），截面特性为：
      1. 极轴中心坐标为（x,y的中心为简单对称中心）：0，-2.8
      2. Ix =   2.93 cm4  （Wx1 = 3.01 cm3 ,  Wx2 = 1.92 cm3 , x轴切分截面后，上下部分材料不对称）
' E; }9 w  b7 Y* d      3. Iy = 10.94 cm4  （Wy1 = Wy2 = 5.49 cm3）

  d6 G. Q4 L3 Q  ]. C. ^
关于扭转可承受的载荷问题，可用扭转强度计算公式：

! U, O2 f& O7 ^8 m  h' W抗扭剪切应力 = 扭矩 / 抗扭截面模量

      上面存在3个截切模量，最小的即为危险截面

8 {4 R# N( t2 {9 W; j$ l      将材料的需用剪切应力带入，即可得到最大许可扭矩，扭矩是载荷中心到扭转中心距离与载荷的乘积。

6061-T6 的理论剪切强度为138-163Mpa, 此处选择138Mpa
' G4 p  O- L" n1 z选取1.5的安全系数，简单计算如下（注意单位应一致，请自行转换）
      扭矩 = 3.01 cm3 * （ 138 Mpa / 1.5 ）=  276.92 N.m
9 m6 \5 j5 t8 K& w: E$ R
# W' `0 |0 U" P0 L0 V1 Y- v如果载荷中心位置就在截面侧边，即距中心20mm处，施加此载荷，那么载荷为 276.92 / 0.02 = 13846N

$ m( X2 _/ H5 N2 {: U) W值得注意的是，这种测算通常还应复核计算截面抗剪：
  n# O3 T7 s: c  m! p  k7 U: P      同样用上述假设 ，在载荷13846N下的剪切应力为 13846N / 6.67 cm2（截面积）= 20.76Mpa < （ 138 Mpa / 1.5 ）
8 R: j8 }1 \+ b6 N4 k8 A     抗剪OK。


上述说明仅供参考。
7 ]1 k% W6 _/ [# e/ J9 V; r4 p
3 J* }! ]) U. s) K( ~) w* z
$ I+ V' y8 l* J1 f! A

ytzhanggj007

扭转需要多大的力？你需要扭转多大角度？