塑性係数と慣性モーメント: 違いと比較

慣性モーメントは、物体内のすべての粒子の質量の合計に、回転軸からのそれぞれの垂直距離の XNUMX 乗を掛けたものとして定義されます。

塑性中立軸の両側の断面の面積は、XNUMX つの領域のローカル重心間の距離の倍数であり、塑性断面係数と呼ばれます。

主要な取り組み

1. 塑性弾性率は、破損する前に塑性変形に耐える材料の能力を測定します。
2. 慣性モーメントは、質量と形状に基づいて、回転運動に対するオブジェクトの抵抗を評価します。
3. どちらの特性も、構造挙動を理解し、堅牢な工学システムを設計するために重要です。

塑性係数と慣性モーメント

塑性係数は、構造部材が降伏強度に達し、塑性変形を受けた後に曲げに抵抗する能力の尺度です。慣性モーメントは、部材の材料が曲げ時に変形しない中立軸からどれだけ離れているかの尺度です。

塑性係数は断面特性であり、材料特性ではありませんが、慣性モーメントは速度を変更するために必要な力を指すため、特性ではありません。

塑性断面係数は、セグメント全体が与える仮定に基づいています。

慣性モーメントは粒子系と剛体の運動を表す物理概念であり、塑性係数は構造工学の概念です。

塑性係数と慣性モーメントの両方に、物体または材料の存在が必要です。 塑性係数は変形点に関係し、慣性モーメントは特定のアイテムの速度に関係します。

比較表

比較のパラメータ	プラスチック モジュラス	慣性モーメント
表記法	「Z」で指定	「私」によって与えられた
式	Zp = ACyC + ATyT	私 = m × r^2
SI単位	mm^3	キログラム^ 2
Classification	断面係数の一種です	低高慣性モーメントに分類されます。
計算に使用	断面の塑性モーメントまたは全容量	回転運動エネルギーと角運動量
依存	塑性中立軸の位置	体の形と大きさ、回転軸の位置と向き

 塑性係数とは何ですか? 

まず、断面係数という用語について教えてください。これは、曲げ部材または梁を計画するのに役立つ特定の断面の幾何学的用語です。

弾性断面係数と塑性断面係数は、断面係数の XNUMX つのバリエーションです。 プラスチック中立軸の配置は、プラスチック係数に作用します。

PNA は、ブレース領域によって生成される張力が圧縮された場所によって生成される圧縮力と一致するように、断面を分割するブロックです。

したがって、表面上と PNA の下の周囲の領域は、安定した降伏応力がある場所では同じになりますが、これは複合セクションでは問題になりません。

これは、弾性降伏が承認されており、塑性挙動が長期的な限界であると想定される材料に使用されます。

不可逆的な変形を減らすために、塑性限界を下回るように最大の計画に従い、塑性容量を繰り返し微分して力または応力を高めます。

塑性係数は、交差塑性断面のモーメント (Mp) または全容量 Mp = FyZ を決定するのに役立ちます。 材料の降伏強度（Fy）によって、Mp = Fy で決まる XNUMX つの項の関係です。

塑性係数と弾性率は、材料の弾性限界を超える容量を示すために使用される k で表されるフォーム ファクターによって相関しています。

慣性モーメントとは何ですか? 

慣性の特性は、静止状態または運動状態の変化に対する身体の抵抗です。

したがって、慣性モーメントは、角加速度に対抗する物体によって与えられる量として知られています。これは、すべての粒子の総質量に回転軸からの距離の XNUMX 乗を掛けたものです。

慣性モーメントはスカラー量です。 慣性モーメントは、回転軸の位置と方向、ボディの形状とサイズ、および回転軸の周りのボディの質量の分布によって決まります。

慣性モーメント (I) は、システムの正味角運動量 (L) と主軸周りの角速度 (ω) の比でもあります。つまり、I = L/ω

簡単に言えば、回転軸の一定の角加速度に必要なトルクの量を決定する容量です。

角質量または回転慣性は、慣性モーメントの別名です。 慣性モーメントの SI 単位は kgm2 です。 慣性モーメントは、I = Σ miri2 として表すことができます。

慣性モーメントは、ほとんどすべての物理状況に現れる重要なトピックですが、角運動量は通常、慣性モーメントを使用して計算されます。

塑性係数と慣性モーメントの主な違い

1. 塑性係数は「Z」で、慣性モーメントは「I」でそれぞれ与えられます。
2. 塑性係数の式は、Zp = ACyC + ATyT および慣性モーメント I = m × r^2 です。
3. 塑性係数と慣性モーメントの SI 単位は、それぞれ mm^3 と kgm^2 です。
4. 塑性断面係数と弾性断面係数は断面係数の一種ですが、低慣性モーメントと高慣性モーメントは XNUMX 種類の慣性モーメントです。
5. 断面の塑性モーメントは塑性係数によって求められますが、慣性モーメントは回転運動エネルギーと角運動量の計算に使用されます。
6. PNA の位置によって塑性係数が決まり、慣性モーメントは本体の形状とサイズ、および回転軸の位置と方向によって決まります。

参考情報

1. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Section_modulus
2. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Moment_of_inertia