求教铝型材扭曲计算

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求教铝型材扭曲计算
6 {" v6 s, @# l/ n+ n( \5 q6 P, j4 W
, ^- l1 B6 t3 }7 R; j如上图6061型材件，如果向图示方向扭转，需要多大力？
8 b2 V# z. Y4 K9 v初算是2000KG,有高手指点一下是否正确？
, [5 N6 U) q+ k" C8 X  m0 u

Lean_2017.feng

/ R0 D* w4 f8 U  a( e假定图示水平方向为x轴，竖直方向为y轴
8 {, q, u& w" H" E! y$ B
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）
  b8 N. d& z1 k' b% W+ s7 B* [" e      3. Iy = 10.94 cm4  （Wy1 = Wy2 = 5.49 cm3）


关于扭转可承受的载荷问题，可用扭转强度计算公式：

2 R, ]3 W! I- y; A4 {抗扭剪切应力 = 扭矩 / 抗扭截面模量
+ Q8 H3 n! D; ~( i2 {6 C6 T6 m7 a
' ~5 ^5 X7 ^0 `. S9 N      上面存在3个截切模量，最小的即为危险截面
; o/ _. |. Z, i0 ^, r
      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。
; k3 d9 ~2 x# ~# L
6061-T6 的理论剪切强度为138-163Mpa, 此处选择138Mpa
5 ]9 k+ ^6 ?  N8 C# P% v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

) T6 J! g' t6 k; I' ~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
: X3 G; r1 \/ _) ~& i0 l) j5 l' c
值得注意的是，这种测算通常还应复核计算截面抗剪：
" B+ r9 x: P. ^# A      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。

& D  r; T; |2 x7 M
: @! Z" x6 a( Z, I) b, ]上述说明仅供参考。

9 \* M$ X4 s! _5 {: ?: t8 w+ u! z( O

ytzhanggj007

扭转需要多大的力？你需要扭转多大角度？