background image

Mechanika ogólna

Mechanika ogólna

1

1

Wykład nr 11

Wykład nr 11
Główne centralne 

Główne centralne osie bezwładności.

osie bezwładności.

Charakterystyki geometryczne 

Charakterystyki geometryczne 

figur płaskich 

figur płaskich –

– przykłady.

przykłady.

Obrót układu 

Obrót układu 

współrzędnych

współrzędnych

(1)

(1)

cos

sin

x

 

sin

cos

y

 

 

y

x

y

cos

cos

2

2

2

x

A

I

y dA

2

y

A

I

x dA

xy

A

I

xydA

dA

x

y

x

y

sin

cos

sin

background image

Obrót układu 

Obrót układu 

współrzędnych

współrzędnych

(2)

(2)

2

2

2

2

2

2

sin

cos

sin

2

sin cos

cos

x

A

A

A

A

A

I

y dA

dA

dA

dA

dA

 



 

3

3

2

2

sin

cos

2

sin cos

A

A

A

I

I

I



2

2

2

2

2

2

2

2

cos

sin

cos

2

sin cos

sin

cos

sin

2

sin cos

y

A

A

A

A

A

I

x dA

dA

dA

dA

dA

I

I

I



 



Obrót układu 

Obrót układu 

współrzędnych

współrzędnych

(3)

(3)



2

2

sin

cos

cos

sin

cos

sin cos

xy

A

A

A

A

I

xy dA

dA

dA

dA

 

 

 



 

4

4

2

2

2

2

sin cos

sin

sin cos

cos

sin

A

A

A

A

dA

dA

I

I

I





background image

Obrót układu 

Obrót układu 

współrzędnych

współrzędnych

(4)

(4)

2

1 cos 2

sin

2

2

1 cos 2

cos

2

2 sin cos

sin 2

5

5

 

1

1

cos 2

sin 2

2

2

x

I

I

I

I

I

I



 

1

1

cos 2

sin 2

2

2

y

I

I

I

I

I

I



1

sin 2

cos 2

2

xy

I

I

I

I



Zerowanie się momentu 

Zerowanie się momentu 

odśrodkowego:

odśrodkowego:

Warunek

Warunek

0

I

6

6

Kąt obrotu osi:

Kąt obrotu osi:

0

0

1

sin 2

cos 2

0

2

I

I

I



0

xy

I

0

2

2

tg2

I

I

I

I

I

I





background image

Warunek występowania 

Warunek występowania 

ekstremum

ekstremum

0

sin 2

2

cos 2

2

x

dI

I

I

I

I

d





 

 

0

sin 2

2

cos 2

2

y

dI

I

I

I

I





7

7

0

sin 2

2

cos 2

2

I

I

I

I

d





0

 

2

0

x

xy

dI

I

d

 

2

0

y

xy

dI

I

d

0

xy

I

x

I

y

I

,       ekstremalne

,       ekstremalne

Ekstremalne wartości 

Ekstremalne wartości 

momentów bezwładności

momentów bezwładności

0

2

tg2

I

I

I



0

2

2

2

0

1

cos2

1 tg 2

4

I

I

I

I

I



0

2

tg2

sin2

I



8

8

0

0

2

2

2

0

2

tg2

sin2

1 tg 2

4

I

I

I

I





max
min

2

2

2

2

I

I

I

I

I

I



background image

Główne centralne osie 

Główne centralne osie 

bezwładności

bezwładności

Osie wzajemnie prostopadłe względem 

Osie wzajemnie prostopadłe względem 

których moment odśrodkowy równy 

których moment odśrodkowy równy 

jest 0 to osie główne bezwładności. 

jest 0 to osie główne bezwładności. 

9

9

jest 0 to osie główne bezwładności. 

jest 0 to osie główne bezwładności. 

Jeżeli są one osiami środkowymi, to są 

Jeżeli są one osiami środkowymi, to są 

to 

to główne centralne osie 

główne centralne osie 

bezwładności

bezwładności..

0

xy

I

,

max

min

x

y

I I

Obrót z osi głównych 

Obrót z osi głównych 

na dowolne

na dowolne

cos

sin

x

y

sin

cos

x

y

 

y

ycos

10

10

sin

cos

x

y

 

x

ycos

ysin

xcos

xsin

2

2

2

2

sin

cos

2

sin cos

sin

cos

y

x

xy

y

x

I

I

I

I

I

I

2

2

2

2

cos

sin

2

sin cos

cos

sin

y

x

xy

y

x

I

I

I

I

I

I

background image

Koło Mohra

Koło Mohra

(1)

(1)

B

I

om

en

ty

 

o

ro

dk

ow

e

11

11



I



A

O

I

max

=I

y

I



I

(I +I )/2=(I +I )/2

x

y

I

min

=I

x

momenty bezwładności

m

o

Koło Mohra

Koło Mohra

(2)

(2)

Etapy graficznego wyznaczania 

Etapy graficznego wyznaczania 

momentów bezwładności względem 

momentów bezwładności względem 

środkowych osi głównych:

środkowych osi głównych:

–– zaznaczenie na układzie współrzędnych 

zaznaczenie na układzie współrzędnych 

12

12

–– zaznaczenie na układzie współrzędnych 

zaznaczenie na układzie współrzędnych 

punktów : A(

punktów : A(JJ



, --JJ





) i B(

) i B(JJ



, JJ





);

);

–– zaznaczenie środka okręgu O jako punktu 

zaznaczenie środka okręgu O jako punktu 

przecięcia osi rzędnych i linii łączącej 

przecięcia osi rzędnych i linii łączącej 

punkty AB;

punkty AB;

–– wyrysowanie okręgu o promieniu 

wyrysowanie okręgu o promieniu OA

OA..

background image

Koło Mohra

Koło Mohra

(3)

(3)

Punkty przecięcia okręgu i osi 

Punkty przecięcia okręgu i osi 

rzędnych wyznaczają wartości 

rzędnych wyznaczają wartości 

ekstremalnych momentów 

ekstremalnych momentów 

bezwładności względem środkowych 

bezwładności względem środkowych 

13

13

bezwładności względem środkowych 

bezwładności względem środkowych 

osi głównych.

osi głównych.

Kąt pomiędzy osią rzędnych; a linią AB 

Kąt pomiędzy osią rzędnych; a linią AB 

jest równy 2

jest równy 2



oo

..

Układ współrzędnych obracamy o kąt 

Układ współrzędnych obracamy o kąt 



oo

przeciwnie do wskazówek zegara. 

przeciwnie do wskazówek zegara. 

Wzory

Wzory

(1)

(1)

Figura, 

Figura, 
pole powierzchni

pole powierzchni

Współrzędne 

Współrzędne 
środka ciężkości 

środka ciężkości 

w układzie 

w układzie 





Momenty 

Momenty 
bezwładności

bezwładności

Momenty 

Momenty 
odśrodkowe

odśrodkowe

Prostokąt

Prostokąt

b

3

bh

I

2

2

b h

I



14

14

2

b

h

2

h

3

I

3

3

hb

I

0

3

12

bh

I

0

3

12

hb

I

4

I



0 0

0

I

 

A

bh

background image

Wzory

Wzory

(2)

(2)

Figura, 

Figura, 
pole powierzchni

pole powierzchni

Współrzędne 

Współrzędne 
środka ciężkości 

środka ciężkości 

w układzie 

w układzie 





Momenty 

Momenty 
bezwładności

bezwładności

Momenty 

Momenty 
odśrodkowe

odśrodkowe

Trójkąt 

Trójkąt 
prostokątny

prostokątny

b

3

bh

I

2

2

b h

I



15

15

prostokątny

prostokątny

3

3

h

12

I

3

12

hb

I

0

3

36

bh

I

0

3

36

hb

I

24

I



0 0

2

2

72

b h

I

 

 

b

h

2

bh

A

Wzory

Wzory

(3)

(3)

Figura, 

Figura, 
pole powierzchni

pole powierzchni

Współrzędne 

Współrzędne 
środka ciężkości 

środka ciężkości 

w układzie 

w układzie 





Momenty 

Momenty 
bezwładności

bezwładności

Momenty 

Momenty 
odśrodkowe

odśrodkowe

Koło

Koło

d

r

 

4

4

5

5

4

64

I

r

d

4

4

d

I

r



16

16

2

r

 

2

d

r

 

4

64

I

r

d

16

I

r



0 0

0

I

 

r

2

d

r

0

4

4

4

64

r

d

I

0

4

4

4

64

r

d

I

4

4

2

32

C

r

d

I

4

4

5

5

4

64

I

r

d

2

2

4

d

A

r

background image

Wzory

Wzory

(4)

(4)

Figura, 

Figura, 
pole powierzchni

pole powierzchni

Współrzędne 

Współrzędne 
środka ciężkości 

środka ciężkości 

w układzie 

w układzie 





Momenty 

Momenty 
bezwładności

bezwładności

Momenty 

Momenty 
odśrodkowe

odśrodkowe

Półkole

Półkole

0

4

4

r

d

I

0

I



17

17

0

4

0, 4244

3

r

r

8

128

I

0

I



0 0

0

I

 

2

d

r

0

4

4

8

8

9

0,1098

I

r

r

0

4

4

8

128

r

d

I

4

4

8

128

r

d

I



r

2

2

2

8

r

d

A

Wzory

Wzory

(5)

(5)

Figura, 

Figura, 
pole powierzchni

pole powierzchni

Współrzędne 

Współrzędne 
środka ciężkości 

środka ciężkości 

w układzie 

w układzie 





Momenty 

Momenty 
bezwładności

bezwładności

Momenty 

Momenty 
odśrodkowe

odśrodkowe

Ćwiartka koła

Ćwiartka koła

4

0, 4244

r

r

4

4

16

256

r

d

I

4

r

I



18

18

0, 4244

3

r

4

0, 4244

3

r

r

16

256

8

I



0 0

4

4

1

4

8

9

0, 0165

I

r

r

 

 

2

d

r

0

4

4

8

2

8

9

0, 0549

r

I

r

0

4

4

8

2

8

9

0, 0549

r

I

r

4

4

16

256

r

d

I

2

2

4

16

r

d

A

r

background image

Przykład 1

Przykład 1

19

19

Podział na figury proste

Podział na figury proste

r

6 cm



a

12 cm



b

6 cm



a

1

9 cm



a

2

3 cm



h

6 cm



C

1

C

2

20

20

A

B

C

C

background image

Pole powierzchni

Pole powierzchni

A

A

 r

2

4

A

A

2.827

10

3

m

2

A

A

28.274cm

2

A

B

a b

A

B

7.200

10

3

m

2

A

B

72cm

2

21

21

A

C1

1

2

a

1

h

A

C1

2.700

10

3

m

2

A

C1

27cm

2

A

C2

1

2

a

2

h

A

C2

9.000

10

4

m

2

A

C2

9 cm

2

A

A

A

A

B

A

C1

A

C2

A

136.274cm

2

A

1.363

10

2

m

2

Momenty statyczne 

Momenty statyczne 

(1)

(1)

S

A

A

A

4

3

r

S

A

72cm

3

S

A

7.200

10

5

m

3

S

B

A

B

1

2

b

S

B

216cm

3

S

B

2.160

10

4

m

3

22

22

S

S

A

S

B

S

C1

S

C2

S

576cm

3

S

5.760

10

4

m

3

S

C1

A

C1

b

1

3

h





S

C1

216cm

3

S

C1

2.160

10

4

m

3

S

C2

A

C2

b

1

3

h





S

C2

72cm

3

S

C2

7.200

10

5

m

3

background image

Momenty statyczne 

Momenty statyczne 

(2)

(2)

S

A

A

A

4

3

r





S

A

72

 cm

3

S

A

7.200

10

5

m

3

S

B

A

B

1

2

a

S

B

432cm

3

S

B

4.320

10

4

m

3

23

23

2

S

C1

A

C1

2

3

a

1

S

C1

162cm

3

S

C1

1.620

10

4

m

3

S

C2

A

C2

a

1

1

3

a

2





S

C2

90cm

3

S

C2

9.000

10

5

m

3

S

S

A

S

B

S

C1

S

C2

S

612cm

3

S

6.120

10

4

m

3

Współrzędne środka 

Współrzędne środka 

ciężkości

ciężkości

0

S

A

0

4.227cm

0

0.042m

0

S

A

0

4.491cm

0

4.491

10

2

m

24

24

A

A

B

C

1

C

2

background image

Warianty transformacji 

Warianty transformacji 

momentów bezwładności

momentów bezwładności

Wariant A

Wariant A

–– Transformacja z osi własnych każdej z figur 

Transformacja z osi własnych każdej z figur 

składowych do osi dowolnych, a następnie z tych 

składowych do osi dowolnych, a następnie z tych 

osi dowolnych do osi własnych całej figury 

osi dowolnych do osi własnych całej figury 

25

25

osi dowolnych do osi własnych całej figury 

osi dowolnych do osi własnych całej figury 

złożonej.

złożonej.

Wariant B

Wariant B

–– Transformacja z osi własnych każdej z figur 

Transformacja z osi własnych każdej z figur 

składowych do osi własnych całej figury złożonej, 

składowych do osi własnych całej figury złożonej, 

które dla każdej z figur prostych są dowolnymi 

które dla każdej z figur prostych są dowolnymi 

(nie przechodzą przez ich środki ciężkości).

(nie przechodzą przez ich środki ciężkości).

Wariant A

Wariant A

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

(1)

(1)

I

A

 r

4

16

I

A

254.469cm

4

I

A

2.545

10

6

m

4

I

B

a b

3

3

I

B

864cm

4

I

B

8.640

10

6

m

4

26

26

I

C1

a

1

h

3

36

A

C1

b

1

3

h





2

I

C1

1782cm

4

I

C1

1.782

10

5

m

4

I

C2

a

2

h

3

36

A

C2

b

1

3

h





2

I

C2

594cm

4

I

C2

5.940

10

6

m

4

I

I

A

I

B

I

C1

I

C2

I

3494.469cm

4

I

3.494

10

5

m

4

background image

Wariant A 

Wariant A 

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

(2)

(2)

I

A

 r

4

16

I

A

254.469cm

4

I

A

2.545

10

6

m

4

I

B

a

3

b

3

I

B

3456cm

4

I

B

3.456

10

5

m

4

3

2

27

27

I

C1

a

1

3

h

36

A

C1

2

3

a

1





2

I

C1

1093.5cm

4

I

C1

1.093

10

5

m

4

I

C2

a

2

3

h

36

A

C2

a

1

1

3

a

2





2

I

C2

904.5cm

4

I

C2

9.045

10

6

m

4

I

I

A

I

B

I

C1

I

C2

I

5708.469cm

4

I

5.708

10

5

m

4

Wariant A 

Wariant A 

Momenty odśrodkowe 

Momenty odśrodkowe 

(2)

(2)

I

A



r

4

8

I

A



162

cm

4

I

A



1.620

10

6

m

4

I

B



a

2

b

2

4

I

B



1296cm

4

I

B



1.296

10

5

m

4

28

28

I

C1



a

1

2

h

2

72

A

C1

2

3

 a

1

b

1

3

h





I

C1



1336.5cm

4

I

C1



1.336

10

5

m

4

I

C2



a

2

2

h

2

72

A

C2

a

1

1

3

a

2





b

1

3

h





I

C2



715.5cm

4

I

C2



7.155

10

6

m

4

I



I

A



I

B



I

C1



I

C2



I



3186cm

4

I



3.186

10

5

m

4

background image

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

względem osi własnych

względem osi własnych

I

0

I

A

0

2

I

0

1059.851cm

4

I

0

1.060

10

5

m

4

29

29

I

0

I

A

0

2

I

0

2960.013cm

4

I

0

2.960

10

5

m

4

I

00

I



A

0

0

I

00

599.218cm

4

I

00

5.992

10

6

m

4

Wariant B

Wariant B

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

(1)

(1)

I

A

0

r

4

2

8

8

9

A

A

0

4

3

r





2

I

A

0

150.951cm

4

I

A

0

2.545

10

6

m

4

I

B

0

a b

3

12

A

B

0

b

2





2

I

B

0

324.357cm

4

I

B

0

3.244

10

6

m

4

a

1

h

3

1

2

4

6

4

30

30

I

C1

0

a

1

h

36

A

C1

0

b

1

3

h









2

I

C1

0

438.407cm

4

I

C1

0

4.384

10

6

m

4

I

C2

0

a

2

h

3

36

A

C2

0

b

1

3

h









2

I

C2

0

146.136cm

4

I

C2

0

1.461

10

6

m

4

I

0

I

A

0

I

B

0

I

C1

0

I

C2

0

I

0

1059.851cm

4

I

0

1.060

10

5

m

4

background image

Wariant B

Wariant B

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

(2)

(2)

I

A

0

r

4

2

8

8

9

A

A

0

4

3

r









2

I

A

0

1471.417cm

4

I

A

0

1.471

10

5

m

4

I

B

0

a

3

b

12

A

B

0

a

2





2

I

B

0

1027.963cm

4

I

B

0

1.028

10

5

m

4

a

1

3

h

2

2

4

6

4

31

31

I

C1

0

a

1

h

36

A

C1

0

2

3

a

1





2

I

C1

0

182.986cm

4

I

C1

0

1.830

10

6

m

4

I

C2

0

a

2

3

h

36

A

C2

0

a

1

1

3

a

2









2

I

C2

0

277.648cm

4

I

C2

0

2.776

10

6

m

4

I

0

I

A

0

I

B

0

I

C1

0

I

C2

0

I

0

2960.013cm

4

I

0

2.960

10

5

m

4

Wariant B

Wariant B

Momenty odśrodkowe

Momenty odśrodkowe

I

A

00

1

8

4

9





r

4

A

A

0

4

3

r





0

4

3

r









I

A

00

355.688cm

4

I

A

00

3.557

10

6

m

4

I

B

00

0

A

B

0

b

2





0

a

2





I

B

00

133.291

cm

4

I

B

00

1.333

10

6

m

4

32

32

2

2

I

C1

00

a

1

2

h

2

72

A

C1

0

b

1

3

h









0

2

3

a

1





I

C1

00

194.239cm

4

I

C1

00

1.942

10

6

m

4

I

C2

00

a

2

2

h

2

72

A

C2

0

b

1

3

h









0

a

1

1

3

a

2









I

C2

00

182.583cm

4

I

C2

00

1.826

10

6

m

4

I

00

I

A

00

I

B

00

I

C1

00

I

C2

00

I

00

599.218cm

4

I

00

5.992

10

6

m

4

background image

Główne centralne osie 

Główne centralne osie 

bezwładności 

bezwładności 

(1)

(1)

2

0

 

0

atan

2I

00

I

0

I

0

33

33

0.563rad

32.240deg

0

2

0

0.281rad

0

16.120deg

Główne centralne osie 

Główne centralne osie 

bezwładności 

bezwładności 

(2)

(2)

C

1

C

2

x

y

34

34

A

B

x

background image

Ekstremalne wielkości 

Ekstremalne wielkości 

momentów bezwładności

momentów bezwładności

I

max

I

0

I

0

2

I

0

I

0

2

2

I

00

2

I

3133.193cm

4

I

3.133

10

5

m

4

35

35

I

max

3133.193cm

4

I

max

3.133

10

5

m

4

I

min

I

0

I

0

2

I

0

I

0

2

2

I

00

2

I

min

886.67cm

4

I

min

8.867

10

6

m

4

Koło Mohra

Koło Mohra

36

36

background image

Przykład 2

Przykład 2

37

37

Podział na figury proste

Podział na figury proste

B

38

38

A

B

C

background image

Pole powierzchni

Pole powierzchni

A

A

a b

A

A

4.000

10

3

m

2

A

A

40cm

2

A

B

 r

2

2

A

B

3.927

10

3

m

2

A

B

39.27cm

2

39

39

2

A

C

1

2

c d

A

C

6.000

10

4

m

2

A

C

6 cm

2

A

A

A

A

B

A

C

A

73.270cm

2

A

7.327

10

3

m

2

Momenty statyczne 

Momenty statyczne 

(1)

(1)

S

A

A

A

1

2

b

S

A

80cm

3

S

A

8.000

10

5

m

3

S

B

A

B

b

4

3

r





S

B

240.413cm

3

S

B

2.404

10

4

m

3

40

40

3

S

C

A

C

1

3

d

S

C

6 cm

3

S

C

6.000

10

6

m

3

S

S

A

S

B

S

C

S

314.413cm

3

S

3.144

10

4

m

3

background image

Momenty statyczne 

Momenty statyczne 

(2)

(2)

S

A

A

A

r

S

A

200cm

3

S

A

2.000

10

4

m

3

S

B

A

B

1

2

a

S

B

196.35cm

3

S

B

1.963

10

4

m

3

41

41

2

S

C

A

C

a

1

3

c





S

C

52cm

3

S

C

5.200

10

5

m

3

S

S

A

S

B

S

C

S

344.35cm

3

S

3.443

10

4

m

3

Współrzędne środka 

Współrzędne środka 

ciężkości

ciężkości

0

S

A

0

4.291cm

0

4.291

10

2

m

S

42

42

A

B

C

0

A

0

4.7cm

0

4.700

10

2

m

background image

Wariant A

Wariant A

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

(1)

(1)

I

A

a b

3

3

I

A

213.333cm

4

I

A

2.133

10

6

m

4

I

B

r

4

8

A

B

b

4 r





2

I

B

1540.422cm

4

I

B

1.540

10

5

m

4

43

43

I

B

r

8

9

A

B

b

3





I

B

1540.422cm

I

B

1.540

10

m

I

C

c d

3

36

A

C

1

3

d





2

I

C

9 cm

4

I

C

9.000

10

8

m

4

I

I

A

I

B

I

C

I

1744.755cm

4

I

1.745

10

5

m

4

Wariant A 

Wariant A 

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

(2)

(2)

I

A

a

3

b

3

I

A

1333.333cm

4

I

A

1.333

10

5

m

4

I

B

 r

4

A

B

r

2

I

B

1227.185cm

4

I

B

1.227

10

5

m

4

44

44

I

B

 r

8

A

B

r

2

I

B

1227.185cm

4

I

B

1.227

10

5

m

4

I

C

c

3

d

36

A

C

a

1

3

c





2

I

C

456cm

4

I

C

4.560

10

6

m

4

I

I

A

I

B

I

C

I

2104.518cm

4

I

2.105

10

5

m

4

background image

Wariant A 

Wariant A 

Momenty odśrodkowe 

Momenty odśrodkowe 

(2)

(2)

I

A



a

2

b

2

4

I

A



400cm

4

I

A



4.000

10

6

m

4

I

B



0

A

B

r

b

4

3

r





I

B



1202.065cm

4

I

B



1.202

10

5

m

4

45

45

3

I

C



c

2

d

2

72

A

C

1

3

 d

a

1

3

c





I

C



54cm

4

I

C



5.400

10

7

m

4

I



I

A



I

B



I

C



I



1548.065cm

4

I



1.548

10

5

m

4

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

względem osi własnych

względem osi własnych

I

0

I

A

0

2

I

0

395.559cm

4

I

0

3.956

10

6

m

4

I

I

A

2

I

486.165cm

4

I

4.862

10

6

m

4

46

46

I

0

I

A

0

2

I

0

486.165cm

4

I

0

4.862

10

6

m

4

I

00

I



A

0

0

I

00

70.406cm

4

I

00

7.041

10

7

m

4

background image

Wariant B

Wariant B

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

(1)

(1)

I

A

0

a b

3

12

A

A

0

b

2





2

I

A

0

263.31cm

4

I

A

0

2.633

10

6

m

4

I

B

0

r

4

8

8

9

A

B

0

b

4

3

r









2

47

47

8

9

3

I

B

0

200.239cm

4

I

B

0

2.002

10

6

m

4

I

C

0

c d

3

36

A

C

0

1

3

d





2

I

C

0

67.99cm

4

I

C

0

6.799

10

7

m

4

I

0

I

A

0

I

B

0

I

C

0

I

0

395.559cm

4

I

0

3.956

10

6

m

4

Wariant B

Wariant B

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

(2)

(2)

I

A

0

a

3

b

12

A

A

0

a

2





2

I

A

0

336.94cm

4

I

A

0

3.369

10

6

m

4

I

B

0

r

4

8

A

B

0

r

2

I

B

0

248.977cm

4

I

B

0

2.490

10

6

m

4

48

48

I

B

0

8

A

B

0

r

I

B

0

248.977cm

I

B

0

2.490

10

m

I

C

0

c

3

d

36

A

C

0

a

1

3

c









2

I

C

0

99.752cm

4

I

C

0

9.975

10

7

m

4

I

0

I

A

0

I

B

0

I

C

0

I

0

486.165cm

4

I

0

4.862

10

6

m

4

background image

Wariant B

Wariant B

Momenty odśrodkowe

Momenty odśrodkowe

I

A

00

0

A

A

0

b

2





0

a

2





I

A

00

27.518

cm

4

I

A

00

2.752

10

7

m

4

I

B

00

0

A

B

0

b

4

3

r









0

r

I

B

00

21.589cm

4

I

B

00

2.159

10

7

m

4

49

49

I

C

00

c

2

d

2

72

A

C

0

1

3

d





0

a

1

3

c









I

C

00

76.335

cm

4

I

C

00

7.633

10

7

m

4

I

00

I

A

00

I

B

00

I

C

00

I

00

70.406cm

4

I

00

7.041

10

7

m

4

Główne centralne osie 

Główne centralne osie 

bezwładności 

bezwładności 

(1)

(1)

2

0

 

0

atan

2I

00

I

0

I

0

50

50

0.999rad

57.241deg

0

2

0

0.500rad

0

28.620deg

background image

Główne centralne osie 

Główne centralne osie 

bezwładności 

bezwładności 

(2)

(2)

B

x

y

51

51

A

B

C

Ekstremalne wielkości 

Ekstremalne wielkości 

momentów bezwładności

momentów bezwładności

I

max

I

0

I

0

2

I

0

I

0

2

2

I

00

2

4

6

4

52

52

I

max

524.583cm

4

I

max

5.246

10

6

m

4

I

min

I

0

I

0

2

I

0

I

0

2

2

I

00

2

I

min

357.14cm

4

I

min

3.571

10

6

m

4

background image

Koło Mohra

Koło Mohra

53

53

Przykład 3

Przykład 3

Wyznaczyć położenie 

Wyznaczyć położenie 

głównych centralnych 

głównych centralnych 

osi bezwładności i 

osi bezwładności i 

główne momenty 

główne momenty 

y

c

y

k

y

1

54

54

główne momenty 

główne momenty 

bezwładności przekroju 

bezwładności przekroju 

złożonego z 

złożonego z 

kształtowników 

kształtowników 

walcowanych:

walcowanych:

x

c

x

k

x

1

kątownik 120x80x10 

2

ceownik 200  

2

background image

Charakterystyki 

Charakterystyki 

geometryczne

geometryczne

x

y

c

ceownik 200  

Ac

32.2cm

2

Ixc 1910cm

4

kątownik 120x80x10 

Ak 19.1cm

2

Ixk 276cm

4

4

tg

0.435

Imaxk Ik

Ixyk tg Iyk Imaxk

4

Ixyk

9.535

10

7

m

4

55

55

x

c

x

k

y

k

Iyc

148cm

4

eyc

2.01cm

hc

200mm

Ixyc 0m

4

Iyk

98.1cm

4

k 56.8cm

4

Ik 317.3cm

4

exk 3.92cm

eyk

1.95cm

hk 120mm

Ixyk

95.352

cm

4

Ixyk

9.535

10

7

m

4

Pola powierzchni:

Pola powierzchni:

Współrzędne środków ciężkości:

Współrzędne środków ciężkości:

Momenty statyczne 

Momenty statyczne 

(1)

(1)

Af Ak Ac

Af 51.3cm

2

Af 5.13 10

3

m

2

y

c

x

k

y

k

y

1

Momenty statyczne:

Momenty statyczne:

56

56

y1k hc hk

exk

y1k 0.119m

y1k 11.92cm

y1c

hc

2

y1c 10cm

y1c 0.1m

Sx1c Ac y1c

Sx1c 322cm

3

Sx1c 3.22 10

4

m

3

Sx1k Ak y1k

Sx1k 227.672cm

3

Sx1k 2.277 10

4

m

3

Sx1f Sx1c Sx1k

Sx1f 549.672cm

3

Sx1f 5.497 10

4

m

3

x

c

x

k

x

1

background image

Momenty statyczne 

Momenty statyczne 

(2)

(2)

x

y

c

x

k

y

k

y

1

x1k eyk

x1k 1.95cm

x1k 0.02m

x1c

eyc

x1c

0.02

m

x1c

2.01

cm

Współrzędne środków ciężkości:

Współrzędne środków ciężkości:

57

57

x

c

x

1

x1c

eyc

x1c

0.02

m

x1c

2.01

cm

Sy1c

Ac x1c

Sy1c

64.722

cm

3

Sy1c

6.472

10

5

m

3

Sy1k Ak x1k

Sy1k 37.245cm

3

Sy1k 3.725 10

5

m

3

Sy1f

Sy1c Sy1k

Sy1f

27.477

cm

3

Sy1f

2.748

10

5

m

3

Momenty statyczne:

Momenty statyczne:

Współrzędne środka 

Współrzędne środka 

ciężkości przekroju

ciężkości przekroju

y

c

y

k

y

1

y

0

x0

Sy1f

Af

58

58

x

c

x

k

x

1

x

1

x

1

x

1

x

0

y0

Sx1f

Af

y0 10.715cm

y0 0.107m

Af

x0

0.536

cm

x0

5.356

10

3

m

background image

Momenty bezwładności 

Momenty bezwładności 

i moment odśrodkowy

i moment odśrodkowy

y

c

y

k

y

1

y

0

Ix0 Ixk Ak y1k y0

2

Ixc

Ac y1c y0

2

Ix0 2230.195cm

4

Ix0 2.23 10

5

m

4

I

I

A

x

x

2

I

A

x

x

2

59

59

x

c

x

k

x

1

x

1

x

1

x

1

x

0

Iy0

Iyk Ak x1k x0

2

Iyc

Ac x1c x0

2

Iy0 434.102cm

4

Iy0 4.341 10

6

m

4

Ix0y0 Ixyk Ak x1k x0

y1k y0

Ixyc Ac x1c x0

y1c y0



Ix0y0

4.2

cm

4

Ix0y0

4.2

10

8

m

4

Główne centralne osie 

Główne centralne osie 

bezwładności 

bezwładności 

(1)

(1)

1

2Ix0y0

y

c

y

k

y

1

y

60

60

2

0

atan

2Ix0y0

Iy0 Ix0

0.005rad

0.268deg

0

2

0

0.002rad

0

0.134deg

x

c

x

k

x

1

x

1

x

1

x

1

x

background image

Ekstremalne wielkości 

Ekstremalne wielkości 

momentów bezwładności

momentów bezwładności

Imax

Ix0 Iy0

2

Ix0 Iy0

2

2

Ix0y0

2

I

2230.205cm

4

I

2.23

10

5

m

4

y

c

y

k

y

1

y

61

61

Imax 2230.205cm

4

Imax 2.23 10

5

m

4

Imin

Ix0 Iy0

2

Ix0 Iy0

2

2

Ix0y0

2

Imin 434.092cm

4

Imin 4.341 10

6

m

4

x

c

x

k

x

1

x

1

x

1

x

1

x

Koło Mohra

Koło Mohra

62

62