求教铝型材扭曲计算

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求教铝型材扭曲计算
9 l4 R0 m4 s6 ?3 d0 j  A4 g
, A  ^- F1 _4 W) }' O/ C如上图6061型材件，如果向图示方向扭转，需要多大力？
( z3 }4 @* H+ \2 a% V3 a初算是2000KG,有高手指点一下是否正确？
9 a4 S. C% D8 F& u4 h. I! R9 f

Lean_2017.feng

' Z' v) a( N- x5 v! W  R! \假定图示水平方向为x轴，竖直方向为y轴

: B0 U' ]( A; ]* ~' t: f简单测算（合理假设内部尺寸），截面特性为：
' D& P6 }* Y& O1 v  s      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）
      3. Iy = 10.94 cm4  （Wy1 = Wy2 = 5.49 cm3）
8 M7 z. Y" b5 Q* w; f7 K- h, B: x+ }

关于扭转可承受的载荷问题，可用扭转强度计算公式：

9 q; A) x$ j1 ?; A0 W抗扭剪切应力 = 扭矩 / 抗扭截面模量
- U3 `/ x" z5 }
. G! g; N; ^( I! D% v1 u      上面存在3个截切模量，最小的即为危险截面

# F" R& i9 {& @. M      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。

6061-T6 的理论剪切强度为138-163Mpa, 此处选择138Mpa
7 d# m8 H" T5 d8 x5 u1 l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）
, p% f( a$ h6 v( Q5 I/ {      扭矩 = 3.01 cm3 * （ 138 Mpa / 1.5 ）=  276.92 N.m
" H- C3 _' n2 M* |" d! ?5 c' Y$ C
' g) D. [' U9 G7 Z# N0 T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
8 H. p( L2 T. A3 W) Y+ a8 ?
6 Y% a3 K" f% m% r值得注意的是，这种测算通常还应复核计算截面抗剪：
2 R+ D" c. F1 W/ U; K2 o+ U      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。
( Q2 T& h7 {1 Z

上述说明仅供参考。

, J0 r2 h/ j& n
: N& f: _* a% |3 K; e

ytzhanggj007

扭转需要多大的力？你需要扭转多大角度？