torsional rigidity是什麼意思，torsional rigidity的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
抗扭剛度；[力] 抗扭勁度
例句
The greater torsional rigidity of rotor, the weaker coupling effect on the rotor.
轉子扭轉剛度較大時的耦合效應會較弱。
The purpose of the new design is to provide increased lateral and torsional rigidity.
的目的，新的設計是為了提供更多的橫向和抗扭剛度。
A plain weave weaving model at cloth-fell, where the torsional rigidity of pick is assumed to have a finite value, is developed.
本文在假設緯紗的抗扭剛度為有限值的基礎上，建立了平紋織物在織口處組織單元的數學模型。
Taken the lateral flexural rigidity of stiffener, the flexural rigidity in its plane and the torsional rigidity into consideration.
考慮了筋的側向抗彎剛度及在其平面内的抗彎剛度和抗扭剛度。
In this paper, the torsional rigidity to twist-drill is calculated according to the theory of elastic column and the finite element method.
本文應用彈性柱體的扭轉理論和有限元方法，計算了标準麻花鑽橫截面的扭轉剛度。
同義詞
|torsional stiffness;[力]抗扭剛度；抗扭勁度
專業解析
torsional rigidity（扭轉剛度）是材料力學和結構工程中的一個核心概念，特指物體抵抗扭轉變形的能力。它衡量的是當物體受到扭矩作用時，其抵抗發生扭轉角變形的難易程度。簡單來說，扭轉剛度越大，物體在相同扭矩作用下發生的扭轉角度就越小，表明其抗扭能力越強。
核心定義與物理意義：
扭轉剛度通常用符號 ( GJ ) 表示，其中：
- ( G ) 是材料的剪切模量（Shear Modulus），也稱為剛度模量（Modulus of Rigidity）。它表征材料在剪切應力作用下抵抗剪切應變的能力，是材料本身固有的力學屬性，單位是帕斯卡（Pa）。例如，鋼的剪切模量遠高于橡膠。
- ( J ) 是橫截面的極慣性矩（Polar Moment of Inertia）。它描述的是橫截面形狀和尺寸對扭轉剛度的貢獻，隻與截面的幾何形狀和尺寸有關，單位是長度的四次方（m⁴）。對于實心圓軸，( J = frac{pi d}{32} )（d為直徑）；對于空心圓軸，( J = frac{pi (d_o - d_i)}{32} )（d_o為外徑，d_i為内徑）。
因此，扭轉剛度的計算公式為：
$$ Torsional Rigidity = G times J $$
其單位是牛頓·米²（N·m²）或帕斯卡·米⁴（Pa·m⁴）。
關鍵點解析：
- 抵抗扭轉變形： 當一根軸或杆件受到使其繞軸線旋轉的力偶（扭矩）作用時，會發生扭轉變形。扭轉剛度直接量化了該物體抵抗這種角度變形的能力。高扭轉剛度意味着在給定扭矩下，物體扭轉的角度很小。
- 與扭轉角的關系： 在彈性範圍内，扭矩 ( T ) 與扭轉角 ( phi )（以弧度計）之間的關系由公式給出：
$$ T = frac{GJ}{L} phi $$
其中 ( L ) 是杆件的長度。從這個公式可以清晰地看出，( GJ )（即扭轉剛度）是扭矩與單位長度扭轉角（( phi / L )）之間的比例常數。扭轉剛度越大，産生相同單位長度扭轉角所需的扭矩就越大。
- 工程應用重要性：
- 軸類零件設計： 在傳動軸（如汽車傳動軸、機床主軸、船舶推進軸）設計中，足夠的扭轉剛度至關重要。過低的扭轉剛度會導緻軸在傳遞扭矩時發生過大的扭轉變形，這不僅影響傳動精度（例如機床加工精度），還可能引起振動、噪音，甚至共振失效。
- 結構穩定性： 對于高層建築、塔架、橋梁等結構，其構件或整體結構需要具備足夠的扭轉剛度來抵抗風荷載、地震荷載等引起的扭轉效應，防止結構發生過大扭轉或失穩。
- 動态性能： 在旋轉機械中，軸的扭轉剛度直接影響其扭轉振動的固有頻率。設計時需要确保工作轉速遠離臨界轉速（由扭轉剛度、質量和轉動慣量決定），以避免發生破壞性的扭轉共振。
與相關概念的區别：
- 扭轉剛度 vs. 抗扭強度： 扭轉剛度（GJ）關注的是抵抗扭轉變形的能力（剛度問題），而抗扭強度關注的是材料或構件在扭轉載荷下抵抗破壞（如屈服或斷裂）的能力（強度問題）。兩者都是重要的設計指标，但側重點不同。
- 扭轉剛度 vs. 扭轉截面系數： 扭轉截面系數（Polar Section Modulus, ( W_p )）主要用于計算扭轉應力（( tau = T / W_p )），它與強度相關。而扭轉剛度（GJ）與變形相關。
參考來源：
- 扭轉剛度的基本定義、計算公式（GJ）及其物理意義，是材料力學和彈性力學教材中的标準内容。例如，鐵摩辛柯（S. Timoshenko）的《材料力學》（Strength of Materials）或《彈性力學》（Theory of Elasticity）等經典著作對此有詳細闡述。
- 工程應用方面，如傳動軸設計中對扭轉剛度的要求，可參考機械設計手冊，如《機械設計手冊》（機械工業出版社）中“軸的設計”章節，或《機械工程師手冊》（Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers）的相關部分。
- 關于剪切模量（G）和極慣性矩（J）的具體計算及其對扭轉剛度的影響，可在任何标準的工程材料力學教材中找到，如 R.C. Hibbeler 的《材料力學》（Mechanics of Materials）。
網絡擴展資料
Torsional Rigidity（抗扭剛度） 是材料或結構在受到扭矩（扭轉力）作用時抵抗彈性變形的能力。以下是詳細解釋：
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基本定義
Torsional rigidity 表示物體在扭轉力矩下保持形狀不變形的能力，通常用符號$GJ$ 表示。其中：
- $G$ 為材料的剪切模量（Shear modulus），反映材料抵抗剪切變形的特性；
- $J$ 為截面的極慣性矩（Polar moment of inertia），與截面形狀和尺寸相關，例如實心圓軸的 $J = frac{pi d}{32}$。
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物理意義
抗扭剛度越高，相同扭矩下産生的扭轉角越小。例如，鋼結構設計中，高抗扭剛度可減少風荷載或地震引起的扭轉變形。
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應用領域
- 機械工程：軸類零件的抗扭性能直接影響傳動效率（如汽車傳動軸）。
- 建築工程：高層建築、橋梁需通過優化截面形狀（如箱型梁）提升抗扭剛度。
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影響因素
- 材料性質：剪切模量 $G$ 越大，抗扭剛度越高（如鋼 > 鋁）。
- 截面形狀：增大極慣性矩 $J$（如空心管比實心軸更高效）。
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測試與标準
在認證（如SCA）中需通過扭轉試驗測量變形量，驗證是否滿足設計要求的 $GJ$ 值。
Torsional rigidity 是工程力學中的關鍵參數，綜合反映材料和幾何特性對扭轉變形的抵抗能力。如需更完整的公式推導或案例，可參考材料力學教材或專業标準。
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