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斷面系數英文解釋翻譯、斷面系數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 modulus of section; section modulus

分詞翻譯:

斷面的英語翻譯:

【化】 cross section

系數的英語翻譯:

coefficient; modulus; quotiety
【計】 coefficient
【化】 coefficient
【醫】 coefficient; quotient
【經】 coefficient; parameter; quotient

專業解析

斷面系數(Section Modulus)的漢英詞典釋義與工程解析

一、術語定義

斷面系數(中文)對應英文術語"Section Modulus",是材料力學中描述構件抗彎能力的幾何參數,定義為截面慣性矩(I)與截面中性軸到邊緣最遠點距離(c)的比值。其數學表達式為:

$$

Z = frac{I}{c}

$$

其中:

二、工程意義與應用

  1. 抗彎強度量化

    斷面系數直接決定構件在彎曲荷載下的最大應力。根據材料力學公式,彎曲應力 $sigma$ 滿足:

    $$

    sigma = frac{M}{Z}

    $$

    其中 $M$ 為彎矩。$Z$ 值越大,相同彎矩下産生的應力越小,構件抗彎能力越強。

  2. 截面設計依據

    工程師通過比較不同截面形狀(如工字鋼、矩形、圓形)的 $Z$ 值,選擇最優結構方案。例如,工字鋼因慣性矩 $I$ 大且材料遠離中性軸,其 $Z$ 值顯著高于同等面積的矩形截面,故廣泛用于梁結構。

三、常見截面斷面系數公式

截面形狀 斷面系數($Z$)
矩形(寬 $b$,高 $h$) $Z = frac{bh}{6}$
圓形(直徑 $d$) $Z = frac{pi d}{32}$
空心圓環(外徑 $D$,内徑 $d$) $Z = frac{pi (D - d)}{32D}$

四、權威參考來源

  1. 材料力學經典教材

    • 《材料力學》(劉鴻文主編)第5版,高等教育出版社,第7章"彎曲應力"詳細推導 $Z$ 的定義與應用。
    • Mechanics of Materials (Ferdinand P. Beer 等編著),第4章"Pure Bending"闡釋截面模量與彎曲設計的關系。
  2. 工程規範

    • 中國國家标準GB 50017-2017《鋼結構設計标準》 第6.1節明确要求梁構件按 $Z$ 值驗算抗彎強度。
    • 美國規範AISC 360-16《鋼結構規範》 第F章将 $Z$ 作為塑性彎矩承載力的關鍵參數($M_p = F_y Z$)。
  3. 學術資源

    • MIT開放式課程"Mechanics of Materials" (課程編號2.001) 提供截面模量的可視化計算演示。

注:本文定義與公式均基于經典力學理論及工程規範,核心概念可參考權威教材與設計标準。實際工程中需結合具體荷載條件與材料特性進行驗算。

網絡擴展解釋

斷面系數是工程和材料力學中的重要概念,其具體含義因應用領域不同而有所差異,主要分為以下兩類:

一、工程力學中的斷面系數(截面模量)

指描述構件截面形狀對受力影響的幾何參數,用于計算抗彎/抗扭強度。其核心特點包括:

  1. 定義:抗彎截面系數公式為 $W_z = dfrac{Iz}{y{text{max}}}$,其中 $Iz$ 為截面慣性矩,$y{text{max}}$ 為中性軸到截面最遠點的距離。該值越大,截面抗彎能力越強。
  2. 應用場景:
    • 機械零件設計(如模具部件強度計算)
    • 建築材料評估(如石棉水泥波瓦的承載能力與斷面系數正相關)
  3. 特性:僅與截面形狀相關,與材質無關。

二、水利/交通工程中的斷面系數

指運河或管道設計中與過水斷面相關的比值:

  1. 運河工程:設計最低水位時,運河過水斷面面積與船舶浸水橫斷面面積的比值。系數越大,航行阻力越小(一般要求大于6-7)。
  2. 管道工程:截面積與周長的比值,影響流體阻力。例如圓形管道截面系數為直徑與周長比。

三、易混淆概念區分

提示:不同領域定義差異較大,需結合具體場景理解。更多公式推導可參考豆丁網和愛問教育的詳細計算示例。

分類

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

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