求教铝型材扭曲计算

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求教铝型材扭曲计算
! u$ Z1 r2 f5 i; I4 X2 w
如上图6061型材件，如果向图示方向扭转，需要多大力？
. z  {# U) y3 V/ \3 n; C初算是2000KG,有高手指点一下是否正确？

Lean_2017.feng

假定图示水平方向为x轴，竖直方向为y轴
- E/ ~/ ^0 |* l, p6 `9 m, d( j
  l+ C$ G, Q) m7 ?% |7 ]6 z! `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
6 r. t+ s9 u; c2 m      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）
% z' d1 o8 i$ q6 q2 G! d      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：

抗扭剪切应力 = 扭矩 / 抗扭截面模量
; T9 ~# b7 k4 n0 _5 X# R8 }  ?/ f. A5 r
7 j6 s, c* _. r( v0 ~: N1 W      上面存在3个截切模量，最小的即为危险截面
" [3 {7 u$ b* u( B$ z
. e8 b. N( h, @( \      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。
' t" `2 [$ r6 T8 X/ g8 _
1 {4 L) v' N' P) {# l" m1 k6061-T6 的理论剪切强度为138-163Mpa, 此处选择138Mpa
! k9 e# \# e: F, W+ ?* r- ^0 H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）
) }3 a' B; I; t) |9 @+ E* |      扭矩 = 3.01 cm3 * （ 138 Mpa / 1.5 ）=  276.92 N.m
$ o) E# G) \9 Y1 A- _
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
) |' d: [) k1 N7 k9 \/ }/ K1 A
; \7 s3 f$ ?& }) U值得注意的是，这种测算通常还应复核计算截面抗剪：
      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。
2 O& g+ K- w5 L  @
/ p4 G$ ]6 C! s5 V  q* S/ y; ~& K# V
上述说明仅供参考。

9 t. x6 i1 L. A. k4 A
0 D9 H: J( V- D5 l2 [$ l

ytzhanggj007

扭转需要多大的力？你需要扭转多大角度？