leviyaya 发表于 10 小时前

一根管子外径70内径63,另一根管子外径60内径50,大佬给分析下,哪根管子不容易被扭断

圆管传动轴,大概2米长。一根管子外径70内径63,另一根管子外径60内径50,大佬给分析下,哪根管子不容易被扭断?

东海fyh126 发表于 9 小时前

60x50的,,,,抗扭更强。。。。

sgxap666 发表于 9 小时前

好像是70那条好些

wryp 发表于 9 小时前

70

会有限元的,分析一下应力,肯定70小

神机百炼 发表于 9 小时前

在不考虑材料差异(假设两根管子材料相同,材料的强度极限、弹性模量等力学性能参数一致 )的情况下,判断哪根管子不容易被扭断,主要依据其抗扭截面模量,抗扭截面模量越大,抵抗扭转变形和断裂的能力越强。
1. 计算抗扭截面模量公式
对于圆管,其抗扭截面模量
W
t


的计算公式为:
W
t

=
16
π

×
D
D
4
−d
4



其中,
D
为圆管的外径,
d
为圆管的内径。
2. 计算第一根管子的抗扭截面模量
已知第一根管子外径
D
1

=70mm
,内径
d
1

=63mm
,将其代入上述公式可得:
W
t1




=
16
π

×
70
70
4
−63
4



=
16
π

×
70
(70
2
+63
2
)(70
2
−63
2
)


=
16
π

×
70
(4900+3969)(4900−3969)


=
16
π

×
70
8869×931



16
3.14

×
70
8267039



16×70
3.14×8267039



1120
26.06840246×10
6



≈232753.6mm
3



3. 计算第二根管子的抗扭截面模量
已知第二根管子外径
D
2

=60mm
,内径
d
2

=50mm
,代入公式可得:
W
t2




=
16
π

×
60
60
4
−50
4



=
16
π

×
60
(60
2
+50
2
)(60
2
−50
2
)


=
16
π

×
60
(3600+2500)(3600−2500)


=
16
π

×
60
6100×1100



16
3.14

×
60
6710000



16×60
3.14×6710000



960
21.0694×10
6



≈219472.9mm
3



4. 对比分析
因为
W
t1

≈232753.6mm
3
>W
t2

≈219472.9mm
3

,第一根管子的抗扭截面模量更大,所以在材料相同的前提下,外径 70mm、内径 63mm 的那根管子更不容易被扭断。
此外,实际应用中,管子的抗扭性能还会受到材料的热处理状态(如退火、淬火等影响材料内部组织结构和硬度 )、加工工艺(加工过程中产生的残余应力等 )、受力方式(是否存在其他方向的附加应力 )等因素的影响。
来自豆包的解答

学者11 发表于 9 小时前


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