Kostenloser Trägheitsmoment- und Schwerpunktrechner

Sehen Sie sich das Demo-Video unten an, um mit unserem Rechner zu beginnen.

Wählen Sie einfach die Querschnittsform, die Sie auswerten möchten, aus der Dropdown-Liste aus, Geben Sie die Abmessungen Ihres gewählten Abschnitts ein und klicken Sie auf Berechnen.

Dieser kostenlose Mehrzweckrechner stammt aus unserer vollständigen Strukturanalyse-Software. Es erlaubt Ihnen:

• Berechnen Sie das Trägheitsmoment (ich) eines Balkenabschnitts (Zweiter Moment der Fläche)
• Schwerpunktrechner zur Berechnung des Schwerpunkts (C.) in der X- und Y-Achse eines Balkenabschnitts
• Berechnen Sie den ersten Moment der Fläche (Statisches Trägheitsmoment) (Q.) eines Balkenabschnitts
• Ein Abschnittsmodulrechner zur Berechnung des Abschnittsmoduls (MIT) eines Balkenabschnitts
• Berechnen Sie die Torsionskonstante (J.) eines Balkenabschnitts

Der Trägheitsmomentrechner berechnet eine Reihe wichtiger Querschnittseigenschaften, die im Hochbau verwendet werden. Hier ist eine kurze Liste der Begriffe und Definitionen der Abschnittseigenschaft:

• Bereich des Abschnitts (EIN) – Die Abschnittsfläche ist eine ziemlich einfache Berechnung, aber direkt in Axialspannungsberechnungen verwendet (desto mehr Querschnittsfläche, desto mehr axiale Festigkeit)
• Trägheitsmoment (Von, Iy) – auch als zweites Flächenmoment bekannt, ist eine Berechnung zur Bestimmung der Festigkeit eines Stabes und seines Widerstandes gegen Durchbiegung. Je höher diese Zahl, je stärker der Abschnitt. Hier gibt es zwei Achsen:
• Hauptachse (Von) – Dabei handelt es sich um die Z-Achse und wird normalerweise als Hauptachse betrachtet, da sie normalerweise die stärkste Richtung des Elements darstellt
• Unerheblich Achse (Iy) - - Dies ist ungefähr die Y-Achse und wird als Neben- oder schwache Achse betrachtet. Dies liegt daran, dass die Abschnitte nicht so ausgelegt sind, dass sie um diese Achse so viel Kraft aufnehmen
• Es ist auch erwähnenswert, dass, wenn eine Form in beiden Richtungen die gleichen Abmessungen hat (Quadrat, kreisförmig usw..) diese Werte sind in beide Richtungen gleich. Siehe Trägheitsmoment eines Kreises, um mehr zu erfahren.
• Schwerpunkt (Cz, Cy) – Dies ist der Schwerpunkt des Abschnitts und hat normalerweise eine Z- und Y-Komponente. Für symmetrische Formen, dies wird ein geometrisches Zentrum sein. Für nicht symmetrische Formen (wie Winkel, Kanal) Diese werden an verschiedenen Orten sein. Erfahren Sie, wie Sie den Schwerpunkt eines Balkenabschnitts berechnen. Der obige Rechner fungiert auch als Schwerpunktrechner, Berechnen des X- und Y-Schwerpunkts jeder Art von Form.
• Statisches Trägheitsmoment (Qz, Qy) – Auch bekannt als First Moment of Area, dies misst die Verteilung der Fläche eines Balkenabschnitts von einer Achse. Wie das Trägheitsmoment, diese sind sowohl in Z- als auch in Y-Richtung. Diese werden typischerweise in Schubspannungsberechnungen verwendet, je größer dieser Wert ist, desto stärker ist der Abschnitt gegen Scheren. Der Rechner liefert diesen Wert, aber klicken Sie hier, um mehr über die Berechnung des ersten Flächenmoments zu erfahren.
• Elastischer Querschnittsmodul (Sz, Sy in Amerika. Zz, Zy in Großbritannien oder Australien) – Auch als statisches Abschnittsmodul bekannt, und werden in Biegespannungsberechnungen verwendet. Sie werden normalerweise zum oberen und unteren Faserabschnitt berechnet. Zum Beispiel, Szt ist der Abschnittsmodul um die Z-Achse zur oberen Faser des Abschnitts.
• Torsionskonstante (J.) - - auch als polares Trägheitsmoment oder J bekannt, ist ein Wert, der den Widerstand eines Materials gegen Verdrehung oder Torsionsverformung beschreibt.
• Der plastische Querschnittsmodul (S.) - - ein Maß für die Fähigkeit einer Querschnittsform, plastischer Biegung zu widerstehen, Wird verwendet, um die Spannung eines Materials zu schätzen, wenn es zu fließen beginnt (an seine plastische Grenze stoßen) unter einer bestimmten Last und wird typischerweise für die Konstruktion und Analyse von Trägern unter Last verwendet.

Andere Parameter – Dies sind erweiterte Ergebnisse, die vom vollständigen SkyCiv Section Builder berechnet werden:

• Trägheitsprodukt (über Z- und Y-Achse): Ein Maß für den Rotationswiderstand einer Form um eine bestimmte Achse, gleich dem Kreuzprodukt des Abstands von der Achse zu einem beliebigen Punkt auf der Form und der entsprechenden Komponente des Trägheitsmoments des Punkts.
• Plastikquerschnittsmodul (über Z- und Y-Achse): Ein Maß für die Fähigkeit einer Querschnittsform, plastischer Biegung zu widerstehen, Wird verwendet, um die Spannung eines Materials zu schätzen, wenn es zu fließen beginnt (an seine plastische Grenze stoßen) unter einer bestimmten Belastung.
• Neutrale Achse aus Kunststoff (über Z- und Y-Achse): Eine Achse in einer Querschnittsform, durch die alle auf die Form wirkenden Kräfte verlaufen müssen, um zu einer plastischen Verformung zu führen.
• Scherfläche (über Z- und Y-Achse): Die Fläche einer Querschnittsform, die Scherkräften wirksam widersteht.
• Abstand des Scherzentrums zum Schwerpunkt (sowohl in der Z- als auch in der Y-Achse): Der SkyCiv-Schwerpunktrechner hilft bei der Berechnung des Abstands zwischen dem Scherzentrum und dem Schwerpunkt einer Querschnittsform.
• Torsionskonstante (Verwendung von FEA): Ein Wert, der den Widerstand eines Materials gegen Verdrehung oder Torsionsverformung beschreibt, berechnet mit der Finite-Elemente-Analyse.
• Torsionsradius: Der Abstand von einer Achse, bei dem die Fläche einer Querschnittsform konzentriert werden muss, um dieselbe Torsionskonstante wie die tatsächliche Form zu ergeben.
• Wölbungskonstante: Ein Wert, der den Widerstand eines Materials gegen Verziehen oder verzerrende Verformung beschreibt.
• Monosymmetriekonstante (über Z- und Y-Achse): Ein Maß dafür, wie symmetrisch eine Querschnittsform um eine bestimmte Achse ist, wobei ein Wert von Null perfekte Symmetrie anzeigt.
• Gyrationsradius (über Z- und Y-Achse): Der Abstand von einer Achse, bei dem die Fläche einer Querschnittsform konzentriert werden muss, um das gleiche Trägheitsmoment wie die tatsächliche Form zu erzielen.
• Drehwinkel der Hauptachse: Der Winkel zwischen der neutralen Achse und der Hauptachse einer Querschnittsform.

Ein Schwerpunkt, auch als „geometrisches Zentrum“ bekannt, ist der Massenschwerpunkt eines Objekts mit gleichmäßiger Dichte. Eine vereinfachte Demonstration eines Schwerpunkts, wäre die Stelle, an der Sie einen Bleistift platzieren müssten, damit er auf Ihrem Finger balanciert. Der Ort, an dem der Bleistift ausbalanciert ist und nicht von Ihrem Finger fällt, wäre der ungefähre Ort des Schwerpunkts des Bleistifts. Dabei werden Masse und Dichte des Materials berücksichtigt, um den Punkt zu bestimmen, an dem die Masse des Stifts auf beiden Seiten Ihres Fingers gleich ist, und stellt somit den "Schwerpunkt" des Bleistifts dar.

Der SkyCiv Centroid-Rechner verwendet FEA, um in Sekundenschnelle hochpräzise Ergebnisse zu liefern, Egal wie komplex die Form ist. In der Premium-Version, Benutzer können die Koordinaten der Punkte eingeben, die die Form definieren, und unser Rechner gibt Ihnen die Koordinaten des Schwerpunkts. Dazu gehört die Möglichkeit, benutzerdefinierte Formen per DXF-Import zu entwerfen, mehrere (aufgebaut) Formen und benutzerdefinierte Punktformen.

Neben seiner Geschwindigkeit und Genauigkeit, Unser Schwerpunktrechner ist außerdem unglaublich einfach zu bedienen. Mit einer einfachen Benutzeroberfläche, Sie können Ihre Abschnittsabmessungen eingeben und Ihre Abschnittseigenschaftswerte erhalten (einschließlich des Balkenquerschnittsschwerpunkts) innerhalb von Sekunden. Ob Sie an einem Designprojekt arbeiten, Experimentieren Sie mit verschiedenen Abschnitten oder lernen Sie für eine Prüfung, Der SkyCiv Centroid-Rechner ist das perfekte Werkzeug, um Ihnen bei der Erledigung Ihrer Arbeit zu helfen.

Wie bereits erwähnt, Dieses kostenlose Tool bietet Ihnen auch eine Berechnung des Elastizitätsmoduls, Wenn Sie jedoch als Ingenieur anfangen, verstehen Sie möglicherweise nicht, was der Abschnittsmodul ist. Einfach gesagt, Der Widerstandsmoment ist eine Querschnittseigenschaft eines Querschnitts, die den Biegewiderstand misst und als Verhältnis des Trägheitsmoments zum Abstand von der neutralen Achse zur am weitesten entfernten Faser berechnet wird. Der Elastische Widerstandsmodul wird in dieser Gleichung einfach dargestellt:

Wo,

• S ist der Abschnittsmodul
• I ist das Trägheitsmoment des Abschnitts um die neutrale Achse
• y ist der Abstand von der neutralen Achse zum am weitesten entfernten Punkt des Abschnitts

Es gibt zwei Arten von Abschnittsmodulen: Elastisch und plastisch. In Amerika, S wird typischerweise verwendet, um sich auf den elastischen Querschnittsmodul zu beziehen, während Z verwendet wird, um sich auf den plastischen Querschnittsmodul zu beziehen. In Großbritannien und Australien, diese sind typischerweise umgekehrt. Der elastische Widerstandsmodul wird normalerweise mit dem Buchstaben Z bezeichnet, während der Plastic Section Modulus mit einem Buchstaben S bezeichnet wird.

Allgemein, Der elastische Abschnittsmodul wird für die Querschnittsauslegung verwendet, da er für die meisten Metalle bis zur Streckgrenze anwendbar ist. Metalle sind normalerweise nicht dafür ausgelegt, die Streckgrenze des Materials zu überschreiten.

SkyCiv bietet auch andere Tools an, z. B. das I-Beam-Size-Tool und eine kostenlose Konstruktionssoftware. Die Schublade für dynamische Abschnitte zeigt Ihnen auch eine grafische Darstellung Ihres Balkenabschnitts. Wenn Sie also das Trägheitsmoment des Kreises berechnen möchten, Trägheitsmoment eines Rechtecks ​​oder einer anderen Form, Sie können gerne die unten stehende Software oder unseren All-Inclusive-SkyCiv Section Builder verwenden.

SkyCiv bietet Ingenieuren eine breite Palette an Cloud-Strukturanalyse- und Entwurfssoftware. Als sich ständig weiterentwickelndes Technologieunternehmen, Wir sind bestrebt, bestehende Workflows zu innovieren und herauszufordern, um Ingenieuren Zeit bei ihren Arbeitsprozessen und Designs zu sparen.