
【化】 modulus of section; section modulus
【化】 cross section
coefficient; modulus; quotiety
【计】 coefficient
【化】 coefficient
【医】 coefficient; quotient
【经】 coefficient; parameter; quotient
断面系数(Section Modulus)的汉英词典释义与工程解析
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:
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。
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。
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 $d$) | $Z = frac{pi (D - d)}{32D}$ |
材料力学经典教材
工程规范
学术资源
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。
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:
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:
指运河或管道设计中与过水断面相关的比值:
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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