求教铝型材扭曲计算

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求教铝型材扭曲计算

( o' X( w4 M' \- R, Y) A$ J如上图6061型材件，如果向图示方向扭转，需要多大力？
0 b% }. M7 e1 ~) k- b6 I0 m初算是2000KG,有高手指点一下是否正确？

Lean_2017.feng

9 w. B0 E# D5 ?
/ E+ h5 ?, z# a假定图示水平方向为x轴，竖直方向为y轴

简单测算（合理假设内部尺寸），截面特性为：
8 ]8 @, d  R1 Z- ~9 l) Z/ I. q      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）
: d) \& h3 d) B" ^. D      3. Iy = 10.94 cm4  （Wy1 = Wy2 = 5.49 cm3）

* K5 O! A* X  {/ C" ~/ U, r2 Y
关于扭转可承受的载荷问题，可用扭转强度计算公式：

% D- b1 g6 m  W" B* P& a( c+ t抗扭剪切应力 = 扭矩 / 抗扭截面模量
1 }+ g8 \. {: A8 M
% B: {2 \/ k+ b; g& V" S1 h/ A2 d      上面存在3个截切模量，最小的即为危险截面

; R6 N! \7 Z, c2 ?+ w+ C, Z      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。
6 f) I) G+ l6 c! b; H7 Y
  n8 u' d" }. y6 v+ j& Y( @7 f( i9 o' w6061-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）
! G& T& C9 @/ f7 d$ `      扭矩 = 3.01 cm3 * （ 138 Mpa / 1.5 ）=  276.92 N.m
+ j: j% G% Q. Y" s6 Y- w
7 j- Q! W( o; w  J$ [+ V" L; Q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

- N; V! U8 N4 r" D值得注意的是，这种测算通常还应复核计算截面抗剪：
9 Y) _, r; t0 m* R9 n) {9 R- I; t      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 ）
     抗剪OK。

" e9 z3 v; Z: ~* b
) T7 O( p3 v  n1 P9 }. r4 D$ \上述说明仅供参考。
9 p. |7 C+ ]7 z+ z& @& W

; W! H; n- b, t- V

ytzhanggj007

扭转需要多大的力？你需要扭转多大角度？