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断面系数英文解释翻译、断面系数的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 modulus of section; section modulus

分词翻译:

断面的英语翻译:

【化】 cross section

系数的英语翻译:

coefficient; modulus; quotiety
【计】 coefficient
【化】 coefficient
【医】 coefficient; quotient
【经】 coefficient; parameter; quotient

专业解析

断面系数(Section Modulus)的汉英词典释义与工程解析

一、术语定义

断面系数(中文)对应英文术语"Section Modulus",是材料力学中描述构件抗弯能力的几何参数,定义为截面惯性矩(I)与截面中性轴到边缘最远点距离(c)的比值。其数学表达式为:

$$

Z = frac{I}{c}

$$

其中:

二、工程意义与应用

  1. 抗弯强度量化

    断面系数直接决定构件在弯曲荷载下的最大应力。根据材料力学公式,弯曲应力 $sigma$ 满足:

    $$

    sigma = frac{M}{Z}

    $$

    其中 $M$ 为弯矩。$Z$ 值越大,相同弯矩下产生的应力越小,构件抗弯能力越强。

  2. 截面设计依据

    工程师通过比较不同截面形状(如工字钢、矩形、圆形)的 $Z$ 值,选择最优结构方案。例如,工字钢因惯性矩 $I$ 大且材料远离中性轴,其 $Z$ 值显著高于同等面积的矩形截面,故广泛用于梁结构。

三、常见截面断面系数公式

截面形状 断面系数($Z$)
矩形(宽 $b$,高 $h$) $Z = frac{bh}{6}$
圆形(直径 $d$) $Z = frac{pi d}{32}$
空心圆环(外径 $D$,内径 $d$) $Z = frac{pi (D - d)}{32D}$

四、权威参考来源

  1. 材料力学经典教材

    • 《材料力学》(刘鸿文主编)第5版,高等教育出版社,第7章"弯曲应力"详细推导 $Z$ 的定义与应用。
    • Mechanics of Materials (Ferdinand P. Beer 等编著),第4章"Pure Bending"阐释截面模量与弯曲设计的关系。
  2. 工程规范

    • 中国国家标准GB 50017-2017《钢结构设计标准》 第6.1节明确要求梁构件按 $Z$ 值验算抗弯强度。
    • 美国规范AISC 360-16《钢结构规范》 第F章将 $Z$ 作为塑性弯矩承载力的关键参数($M_p = F_y Z$)。
  3. 学术资源

    • MIT开放式课程"Mechanics of Materials" (课程编号2.001) 提供截面模量的可视化计算演示。

注:本文定义与公式均基于经典力学理论及工程规范,核心概念可参考权威教材与设计标准。实际工程中需结合具体荷载条件与材料特性进行验算。

网络扩展解释

断面系数是工程和材料力学中的重要概念,其具体含义因应用领域不同而有所差异,主要分为以下两类:

一、工程力学中的断面系数(截面模量)

指描述构件截面形状对受力影响的几何参数,用于计算抗弯/抗扭强度。其核心特点包括:

  1. 定义:抗弯截面系数公式为 $W_z = dfrac{Iz}{y{text{max}}}$,其中 $Iz$ 为截面惯性矩,$y{text{max}}$ 为中性轴到截面最远点的距离。该值越大,截面抗弯能力越强。
  2. 应用场景:
    • 机械零件设计(如模具部件强度计算)
    • 建筑材料评估(如石棉水泥波瓦的承载能力与断面系数正相关)
  3. 特性:仅与截面形状相关,与材质无关。

二、水利/交通工程中的断面系数

指运河或管道设计中与过水断面相关的比值:

  1. 运河工程:设计最低水位时,运河过水断面面积与船舶浸水横断面面积的比值。系数越大,航行阻力越小(一般要求大于6-7)。
  2. 管道工程:截面积与周长的比值,影响流体阻力。例如圆形管道截面系数为直径与周长比。

三、易混淆概念区分

提示:不同领域定义差异较大,需结合具体场景理解。更多公式推导可参考豆丁网和爱问教育的详细计算示例。

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