截面系数是用于描述零件截面形状或尺寸对零件受力,受
弯矩,受扭矩等影响的
物理量。其是
机械零件和构件的一种截面几何参量,旧称
截面模量。它用以计算零件、构件的
抗弯强度和
抗扭强度,或者用以计算在给定的弯矩或扭矩条件下截面上的
最大应力,在
力学计算中有着很大的作用。一般截面系数的符号为W,单位为三次方毫米,截面的抗弯和抗扭强度与相应的截面系数成正比。
机械零件和构件的一种截面几何参量,旧称
截面模量。它用以计算零件、构件的
抗弯强度和
抗扭强度(见强度),或者用以计算在给定的弯矩或扭矩条件下截面上的
最大应力。
根据
材料力学,在承受弯矩Μ的梁截面上和承受扭矩T 的杆截面上,最大的
弯曲应力σ和最大的
扭转应力τ出现于离弯曲中性轴线和扭转
中性点垂直距离最远的面或点上。σ和τ的数值为
式中Jxx和J0分别为围绕中性轴线XX和中性点O的
截面惯性矩;Jxx/y和J0/y分别为弯曲和扭转的截面模量。一般截面系数的符号为W,单位为毫米3 。根据公式可知,截面的抗弯和抗扭强度与相应的截面系数成正比。
如图1,在距圆心p处的微面积dA上,作用有微剪力τpdA,它对圆心O的力矩为PτpdA,在整个
横截面上,所有微力矩之和等于该截面的扭矩,即
由公式可见,最大弯曲正应力与
弯矩成正比,与抗弯截面系数成反比。抗弯截面系数Wz综合反映了横截面的形状与尺寸对弯曲正应力的影响。