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莫尔圆对于惯性矩的计算:问题求解
10.10
对于一个横截面,若其关于直角坐标系各轴的惯性矩和惯性积已知,则可利用莫尔圆(Mohr's circle)来确定主惯性矩以及主轴的方向。
惯性矩和惯性积分别绘制在直角坐标系的 x 轴和 y 轴上。
矩形惯性矩的平均值给出了圆心相对于原点的位置。
圆的半径由惯性矩和惯性积确定。
现在,根据所得到的圆心和半径值绘制莫尔圆。
该圆与惯性矩轴相交于两点,分别对应最小和最大惯性矩。
这些值可以利用圆的半径和平均转动惯量来计算。
利用三角学方法,通过连接圆心与圆周上参考点的直线与水平轴之间的夹角来确定该角度。
旋转 x-轴逆时针旋转该角度的一半即得到主轴方向。
莫尔圆是一种通过在直角坐标系上绘制矩和惯性积来确定区域主矩的图形方法。这个圆还可以用来计算主轴的方向。
假设有一个矩形梁。梁相对于x轴和y轴的惯性矩分别为2.5(107) mm4和7.5(107) mm4。其惯性的乘积为1.5(107) mm4。以此来确定主惯性矩以及长、短主轴的方向。
惯性矩和惯性…