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惯性矩的计算方法及常用截面惯性矩计算公式
截面图形的几何性质
一.重点及难点:
(一).截面静矩和形心
1.静矩的定义式
如图 1所示任意有限平面图形,取其单元如面积 dA ,定义它对任意轴的
一次矩为它对该轴的静矩,即 y
dS xdA
y x dA
dSx ydA
整个图形对 y、 z轴的静矩分别为 x ×C y
S xdA
y
A (I-1) 0 A y x
Sx ydA
A
2.形心与静矩关系 图 I-1
设平面图形形心 C的坐标为y , z 则 0
C C
S S
x y
y , x
(I-2)
A A
推论 1 如果 y轴通过形心(即 x 0 ),则静矩 0 ;同理,如果x 轴
S
y
通过形心(即 y 0 ),则静矩Sx 0 ;反之也成立。
推论 2 如果 x、 y轴均为图形的对称轴,则其交点即为图形形心;如果
y 轴为图形对称轴,则图形形心必在此轴上。
3.组合图形的静矩和形心
设截面图形由几个面积分别为 A , A , A A 的简单图形组成, 且一直
1 2 3 n
各族图形的形心坐标分别为 x , y; x , y; x , y ,则图形对 y 轴和 x 轴
1 1 2 2 3 3
的静矩分别为
n S n
S A x
y yi i i
i 1 i 1 ( I-3)
n n
S S A y
x xi i i
i 1 i 1
截面图形的形心坐标为
n n
A x A y
i i i i
x i 1 , y i 1 (I-4)
n n
A A
i i
i 1 i 1
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