非圆截面直杆自由扭转时的应力和变形计算式(线弹性范围)

非圆截面直杆自由扭转时的应力和变形计算式(线弹性范围)

式中 Mt———扭矩G———切变模量ItWt———截面抗扭惯性矩和抗扭截面系数

截面形状与扭转切应力分布

It

Wt

 

矩形(b/a1)

b/a

1

1.2

1.5

1.75

2

2.5

3

τmax在长边中点A、短边中点B的应力为

τBγτmax

α

0.208

0.219

0.231

0.239

0.246

0.258

0.267

β

0.141

0.166

0.196

0.214

0.229

0.249

0.263

γ

1.0

0.930

0.860

0.820

0.795

0.766

0.753

b/a

4

5

6

8

10

 

α

0.282

0.291

0.299

0.307

0.312

0.333

 

β

0.281

0.291

0.299

0.307

0.312

0.333

 

γ

0.745

0.744

0.743

0.742

0.742

0.742

 

空心矩形

正多边形

(边长为a)

τmax在各边中点

开口薄壁截面

切应力沿厚度线性分布

WtIt/tmax

τmax发生在各狭条矩形中厚度最大处的周边上

式中 si——第i个狭矩形(直的或弯的)的长度

ti——第i个狭矩形的厚度

tmax——各狭矩形中的最大厚度

η——修正系数

空心椭圆

τmaxA点、B点应力为

注:截面周边各点切应力方向与周边相切凸角点切应力为零凹角点有应力集中现象。