求教铝型材扭曲计算

q195529647

求教铝型材扭曲计算

5 D8 H: Q/ s+ J3 q( D8 N: e0 X6 \- _如上图6061型材件，如果向图示方向扭转，需要多大力？
初算是2000KG,有高手指点一下是否正确？

Lean_2017.feng

5 }. D( |; n+ a) P9 A1 w
; V* N0 s8 m7 E0 P假定图示水平方向为x轴，竖直方向为y轴
0 C3 Q# F; Z9 K9 ]1 L& x& j: M; R
简单测算（合理假设内部尺寸），截面特性为：
5 M+ ]+ |0 i# }      1. 极轴中心坐标为（x,y的中心为简单对称中心）：0，-2.8
5 x( K0 g/ e8 k5 o) ]- ?      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）
      3. Iy = 10.94 cm4  （Wy1 = Wy2 = 5.49 cm3）
+ \! q. k: Q% |% Y! l7 @' U/ F
9 |4 k9 [1 ~5 u5 E& j
& b" v; l) A8 j0 [关于扭转可承受的载荷问题，可用扭转强度计算公式：
0 T( g/ ^% n: d, ^
抗扭剪切应力 = 扭矩 / 抗扭截面模量
( j) E+ O* v/ T2 ^( N4 f! M7 p/ r
      上面存在3个截切模量，最小的即为危险截面

  X0 }! d; y! C3 j      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。

! [5 ^' E) _/ u% D6061-T6 的理论剪切强度为138-163Mpa, 此处选择138Mpa
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
3 O7 l/ S* K" ]1 D
) Q, _0 v8 P$ t& @2 T3 k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
/ p5 R/ \: |3 Q- Y
值得注意的是，这种测算通常还应复核计算截面抗剪：
. ~4 f/ O+ L: G+ G0 ?# R, R      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 ）
1 y2 Z/ P% m, A  w: L* G     抗剪OK。

; j" a- f; D+ ?: ?$ H, O; k8 K
) V4 @/ K# Z/ _4 s" i; q上述说明仅供参考。
4 y' s: i4 u  Z9 g/ n" D/ s
/ v- j; F0 `* d$ f

ytzhanggj007

扭转需要多大的力？你需要扭转多大角度？