
【化】 square cross section
squareness
【医】 tetragonum
section
【化】 cross profile; cross section
方形截面(Square Cross-Section)是工程学与几何学中描述物体横截面形状的术语,指代四边相等且内角均为90度的闭合平面图形。其核心特征在于边长相等性和正交性,这类结构在材料力学、建筑设计与机械制造中具有独特应用价值。
从汉英词典角度解析,该术语对应英文“square cross-section”,其中“square”强调几何属性中的等边直角特性,“cross-section”特指物体被平面切割后形成的二维轮廓。美国机械工程师学会(ASME)标准指出,方形截面的标准化定义为:$$ A = a $$,其中A为截面积,a为单边长度。其惯性矩计算公式为:$$ I = frac{a}{12} $$,这一参数在结构承重计算中至关重要。
在工程实践中,方形截面因具备以下优势被广泛应用:
中国国家标准化管理委员会(SAC)的GB/T 706-2016《热轧型钢》标准中,明确规定了方形截面钢材的尺寸公差与力学性能要求。国际标准化组织(ISO)的相关文件则强调,在航空航天领域采用方形截面构件时,需额外考虑边角处的应力集中系数。
根据多个来源的定义和应用背景,"方形截面"可以分以下要点解释:
基本定义 截面指用平面切割几何体后形成的平面图形。方形截面特指该平面图形呈现正方形或长方形的形态,常见于棱柱、长方体、正方体等几何体中。例如:用水平面切割正方体时,截面是正方形;若倾斜切割长方体,可能得到长方形截面。
几何特性
工程应用 在建筑工程中,方形截面(如矩形梁、柱)因便于施工和力学性能稳定而被广泛采用。其尺寸设计直接影响结构承载力与抗震性,例如矩形截面的长宽比例会影响抗弯刚度。
与其他截面的区别 方形截面属于直截面(沿轴线垂直方向切割),区别于斜截面或曲面截面。例如,三角形截面常见于桁架结构,圆形截面多用于管道。
若需了解具体工程案例或更详细的数学推导,可参考建筑力学教材或几何学资料。
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