中性轴惯性矩计算公式

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问题描述:

中性轴的惯性矩怎么求

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2023-10-23 16:52:54

中性轴惯性矩是物体绕其中立轴旋转时所表现的抗旋转能力的物理量,通常用符号$I_N$表示。它可以用下面这个公式来计算:

$$I_N = sum_{i}m_i r_i^2$$

其中,$m_i$是物体中第$i$个质点的质量,$r_i$是该质点到绕中立轴旋转的距离。如果物体是连续分布的,则可以将上面的公式改写为积分形式:

$$I_N = int_V

ho(r) r^2 dV$$

其中,$

ho(r)$是物体在半径为$r$处的线密度,$dV$是位于这个半径内的元素体积。

需要注意的是,中立轴惯性矩与物体的几何形状以及绕旋转轴方式有关。通常情况下,在直线对称体(如圆柱、长方体等)中,通过重心延长线或对称轴作为中立轴时,其中性轴惯性矩会较小;而在球形对称体或者无规则形状体中,则不存在处在任何一个特定方向上可以产生最小值或最大值的惯性矩。

其他答案

2023-10-23 16:52:54

为I = I0 + Ad^2,其中I为物体绕过中性轴的惯性矩,I0为物体绕其质心的惯性矩,A为物体横截面面积,d为质心到中性轴的距离。中性轴是物体的惯性主轴中最小的那个,而惯性矩是描述物体转动惯量的物理量。计算中性轴惯性矩的公式通过物体横截面面积和质心到中性轴的距离间的关系,可以有效地描述物体转动惯量的特点,从而帮助工程师和物理学家更好地研究物体的力学性质。

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