пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Изменение моментов инерции при параллельном переносе осей

.5. ИЗМЕНЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ ПЕРЕНОСЕ ОСЕЙ

Часто при решении практических задач необходимо определять моменты инерции сечения относительно осей, различным образом ориентированных в его плоскости. При этом удобно использовать уже известные значения моментов инерции всего сечения (или отдельных составляющих его частей) относительно других осей, приводимые в технической литературе, специальных справочниках и таблицах, а также подсчитываемые по имеющимся формулам. Поэтому очень важно установить зависимости между моментами инерции одного и того же сечения относительно разных осей.

В самом общем случае переход от любой старой к любой новой системе координат может рассматриваться как два последовательных преобразования старой системы координат:

1) путем параллельного переноса осей координат в новое положение и

2) путем поворота их относительно нового начала координат. Рассмотрим первое из этих преобразований, т. е. параллельный перенос координатных осей.

image1.gif

Рис. 18.5

Предположим, что моменты инерции 1.gif данного сечения относительно старых осей 2.gif (рис. 18.5) известны.

Возьмем новую систему координат 3.gif оси которой параллельны прежним. Обозначим а и b координаты точки 4.gif (т. е. нового начала координат) в старой системе координат 5.gif

Рассмотрим элементарную площадку 6.gif Координаты ее в старой системе координат равны у и 7.gif. В новой системе они равны 8.gif

Подставим эти значения координат в выражение осевого момента инерции относительно оси 9.gif

image2.gif

В полученном выражении 10.gif-момент инерции 11.gif статический момент 12.gif сечения относительно оси 13.gifравен площади F сечения.

Следовательно,

image3.gif

Если ось z проходит через центр тяжести сечения, то статический момент 14.gif и

image4.gif

Из формулы (25.5) видно, что момент инерции относительно любой оси, не проходящей через центр тяжести, больше момента инерции относительно оси, проходящей через центр тяжести, на величину 15.gif которая всегда положительна. Следовательно, из всех моментов инерции относительно параллельных осей осевой момент инерции имеет наименьшее значение относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения.

Момент инерции относительно оси 16.gif [по аналогии с формулой (24.5)]

image5.gif

В частном случае, когда ось у проходит через центр тяжести сечения

image6.gif

Формулы (25.5) и (27.5) широко используются при вычислении осевых моментов инерции сложных (составных) сечений.

Подставим теперь значения 17.gif в выражение центробежного момента инерции относительно осей 18.gif

image7.gif

В полученном выражении

image8.gif

Следовательно,

image9.gif

В частном случае, когда начало старой системы координат 19.gif находится в центре тяжести сечения,

image10.gif

и

image11.gif

Если сечение симметрично и одна из старых осей (или обе) совпадают с осью симметрии, то 20.gif и выражение (29.5) принимает вид

image12.gif


25.01.2016; 14:19
хиты: 109
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь