求教鋁型材扭曲計算

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求教鋁型材扭曲計算
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- w) G/ k2 c7 g8 }8 _如上圖6061型材件，如果向圖示方向扭轉，需要多大力？
初算是2000KG,有高手指點一下是否正確？

Lean_2017.feng

7 E$ A3 {2 ?- |8 t0 f% a0 I4 t假定圖示水平方向為x軸，豎直方向為y軸
+ D% ^! V0 y* ^9 z: F" A( y
簡單測算（合理假設內部尺寸），截面特性為：
# M5 l% T5 j4 H. V4 r# Y      1. 極軸中心坐標為（x,y的中心為簡單對稱中心）：0，-2.8
      2. Ix =   2.93 cm4  （Wx1 = 3.01 cm3 ,  Wx2 = 1.92 cm3 , x軸切分截面后，上下部分材料不對稱）
. I3 @0 ~/ z4 y( Q, f, `+ {# j0 `      3. Iy = 10.94 cm4  （Wy1 = Wy2 = 5.49 cm3）
/ f+ ^3 Y, j, ^! e# Z, o2 f9 V

, ^: a& ^, a, e& b# |! c/ a* l關于扭轉可承受的載荷問題，可用扭轉強度計算公式：

9 A5 P+ ]' f2 n' R, W抗扭剪切應力 = 扭矩 / 抗扭截面模量
0 e0 f1 u, p1 |9 z1 J7 X% u
      上面存在3個截切模量，最小的即為危險截面
" A* X1 i; ?5 r7 q, l: L
      將材料的需用剪切應力帶入，即可得到最大許可扭矩，扭矩是載荷中心到扭轉中心距離與載荷的乘積。
. @0 y( r  H1 k7 H( `0 p
6061-T6 的理論剪切強度為138-163Mpa, 此處選擇138Mpa
) r$ J, |4 x$ a6 e! Q選取1.5的安全系數，簡單計算如下（注意單位應一致，請自行轉換）
5 N% t' G2 T! U1 W5 o. E      扭矩 = 3.01 cm3 * （ 138 Mpa / 1.5 ）=  276.92 N.m

% F" d2 _. }5 I- B9 _( U如果載荷中心位置就在截面側邊，即距中心20mm處，施加此載荷，那么載荷為 276.92 / 0.02 = 13846N
8 A0 Z6 E# S5 X: L8 R3 _
; N% M$ B) Z& ?" B) d1 a. z( k! j值得注意的是，這種測算通常還應復核計算截面抗剪：
      同樣用上述假設 ，在載荷13846N下的剪切應力為 13846N / 6.67 cm2（截面積）= 20.76Mpa < （ 138 Mpa / 1.5 ）
" `# g0 b8 Y4 U9 _% X     抗剪OK。
- ?3 @$ h7 J% _2 D
3 [% a+ C( X, s8 x4 s, C, g
上述說明僅供參考。
* y! ~0 u( o# Q

ytzhanggj007

扭轉需要多大的力？你需要扭轉多大角度？