無料慣性モーメントと重心計算機

以下のビデオデモを見て、電卓を使い始めましょう.

評価したい断面形状をドロップダウンリストから選択するだけ, 選択したセクションの寸法を入力し、[計算] をクリックします.

この無料の多目的計算機は、当社のフルスイート構造解析ソフトウェアから取得されました. それはすることができます:

• 慣性モーメントを計算する (私) ビーム断面の (面積の2番目の瞬間)
• 重心を計算する (C) ビーム断面のX軸とY軸
• 面積の最初の瞬間を計算する (静的慣性モーメント) (Q) ビーム断面の
• 断面係数を計算するための断面係数計算機 (と) ビーム断面の
• ねじり定数を計算する (J) ビーム断面の

慣性モーメント計算機は、構造工学で使用されるいくつかの重要な断面特性を正確に計算します. セクション プロパティの用語と定義の簡潔なリストを次に示します。:

• セクションの面積 (あ) – 断面積は非常に単純な計算です, ただし、軸応力計算で直接使用されます (より多くの断面積, より軸方向の強度)
• 慣性モーメント (から, いや) – 面積の二次モーメントとも呼ばれます, は、部材の強度とたわみに対する抵抗を決定するために使用される計算です. この数が多いほど, セクションが強い. ここには2つの軸があります:
• 長軸 (から) – これは Z 軸に関するもので、通常は部材の最も強い方向であるため、通常は主軸とみなされます。
• マイナー 軸 (いや) – これは Y 軸に関するもので、短軸または弱軸と見なされます。. これは、セクションがこの軸の周りにそれほど力を加えるように設計されていないためです。
• 形状が両方向で同じ寸法である場合も注意する価値があります (平方, 円形など。) これらの値は両方向で同じになります. 詳細については、円の慣性モーメントを参照してください.
• 重心 (Cz, Cy) – これはセクションの重心であり、通常は Z 成分と Y 成分を持ちます。. 対称形状の場合, これは幾何学的中心になります. 非対称形状の場合 (角度など, チャネル) これらは異なる場所にあります. ビーム断面の重心を計算する方法を学ぶ. 上記の計算機は、あらゆる種類の形状の X および Y 重心を計算することもできます。.
• 静的慣性モーメント (Qz, Qy) – エリアの最初の瞬間とも呼ばれます, これは、軸からのビームセクションの面積の分布を測定します. 慣性モーメントのように, これらはZ方向とY方向の両方にあります. これらは通常、せん断応力の計算に使用されます, したがって、この値が大きいほど、断面はせん断に対して強くなります。. 計算機はこの値を提供します, 断面一次モーメントの計算の詳細については、ここをクリックしてください.
• 弾性断面係数 (Sz, アメリカのサイ. グーグー, 英国またはオーストラリアの Zy) – 静的断面係数とも呼ばれます, 曲げ応力の計算に使用されます. それらは通常、上部と下部の繊維セクションに対して計算されます. 例えば, Szt は、断面の上部繊維までの Z 軸周りの断面弾性率です。.
• ねじり定数 (J) – 極慣性モーメントまたは J とも呼ばれます。, ねじれまたはねじり変形に対する材料の抵抗を表す値です。.
• 塑性断面係数 (S) – 塑性曲げに抵抗する断面形状の能力の測定, 材料が降伏し始めるときの応力を推定するために使用されます (塑性限界に達する) 特定の荷重下で、通常、荷重下のビームの設計と解析に使用されます.

その他のパラメータ – これらは、完全な SkyCiv Section Builder によって計算されたより高度な結果です:

• 慣性の積 (Z軸とY軸について): 特定の軸を中心とした回転に対する形状の抵抗の尺度, 軸から形状上の任意の点までの距離と、点の慣性モーメントの対応する成分の外積に等しい.
• プラスチック断面係数 (Z軸とY軸について): 塑性曲げに抵抗する断面形状の能力の尺度, 材料が降伏し始めるときの応力を推定するために使用されます (塑性限界に達する) 特定の負荷の下で.
• プラスチック中性軸 (Z軸とY軸について): 塑性変形をもたらすために、形状に作用するすべての力が通過しなければならない断面形状の軸。.
• せん断領域 (Z軸とY軸について): せん断力に抵抗するのに有効な断面形状の面積.
• せん断中心から図心までの距離 (Z軸とY軸の両方で): SkyCiv重心計算機は、せん断中心と断面形状の重心との間の距離を計算するのに役立ちます.
• ねじり定数 (FEAの使用): ねじれまたはねじり変形に対する材料の抵抗を表す値, 有限要素解析を使用して計算.
• ねじり半径: 実際の形状と同じねじれ定数になるように、断面形状の領域が集中しなければならない軸からの距離.
• 反り定数: 反りやゆがみ変形に対する材料の耐性を表す値.
• 単対称定数 (Z軸とY軸について): 断面形状が特定の軸に対してどの程度対称であるかの尺度, 完全な対称性を示すゼロの値.
• 回転半径 (Z軸とY軸について): 実際の形状と同じ慣性モーメントになるように、断面形状の面積を集中させる必要がある軸からの距離.
• 主軸の回転角: 断面形状の中立軸と主軸の間の角度.

重心, 「幾何学的な中心」としても知られています, 均一な密度を持つ物体の質量の中心です. 重心の簡略化されたデモンストレーション, 指の上でバランスを取るために鉛筆を置く必要がある位置です。. 鉛筆のバランスが取れて指から落ちない位置が、鉛筆の重心のおおよその位置になります。. 材料の質量と密度を考慮して、指の両側で鉛筆の質量が等しい点を決定します。, したがって、鉛筆の「重心」を表します.

SkyCiv Centroid Calculator は FEA を使用して、数秒で高精度の結果を提供します。, どんなに複雑な形でも. プレミアム版では, ユーザーは形状を定義する点の座標を入力でき、計算機は重心の座標を提供します. これには、DXF インポートを介してカスタム形状をデザインする機能が含まれます。, 多数 (構築された) シェイプとカスタムポイントシェイプ.

そのスピードと正確さに加えて, 私たちの重心計算機も信じられないほど使いやすいです. シンプルなユーザーインターフェースで, セクションの寸法を入力し、セクションのプロパティ値を受け取ることができます (ビーム断面図心を含む) 数秒以内に. デザインプロジェクトに取り組んでいるかどうか, さまざまなセクションを試したり、試験の勉強をしたりする, SkyCiv Centroid Calculator は、仕事を完了するのに役立つ完璧なツールです。.

前述のとおり, この無料ツールは、弾性断面係数の計算も提供します, ただし、エンジニアとして始めたばかりの場合は、セクション モジュラスが何であるかを理解していない可能性があります。. 簡単に言えば, 断面係数は、曲げに対する抵抗を測定する断面の断面特性であり、中立軸から最も遠いファイバーまでの距離に対する慣性モーメントの比として計算されます。. 弾性断面係数は、この式で単純に次のように表されます。:

どこ,

• S は断面係数です
• I は中立軸を中心とした断面の慣性モーメントです。
• y は中立軸からセクションの最も遠い点までの距離です。

断面係数には 2 種類あります: 弾性とプラスチック. アメリカでは, S は通常、弾性断面係数を表すために使用され、Z は塑性断面係数を表すために使用されます。. イギリスとオーストラリアでは, これらは通常逆になります. 弾性断面係数は通常、文字 Z で表されます, 塑性断面係数は文字 S で参照されます。.

一般に, 弾性断面係数は、ほとんどの金属の降伏点まで適用できるため、断面設計に使用されます。. 金属は通常、材料の降伏点を超えるように設計されていません.

SkyCivは、Iビームサイズツールや無料の構造設計ソフトウェアなどの他のツールも提供しています. 動的セクションドロワーには、ビームセクションのグラフィック表示も表示されます. したがって、円の慣性モーメントを計算する場合, 長方形またはその他の形状の慣性モーメント, 以下のソフトウェアまたは当社のオールインクルーシブのSkyCiv Section Builderを自由に使用してください.

SkyCivは、エンジニアに幅広いCloud Structural Analysis and Design Softwareを提供しています. 常に進化するテクノロジー企業として, 私たちは、既存のワークフローの革新と挑戦に取り組み、エンジニアの作業プロセスと設計の時間を節約します.