截面係數是用於描述零件截面形狀或尺寸對零件受力，受彎矩，受扭矩等影響的物理量。其是機械零件和構件的一種截面幾何參量，舊稱截面模量。它用以計算零件、構件的抗彎強度和抗扭強度，或者用以計算在給定的彎矩或扭矩條件下截面上的最大應力，在力學計算中有著很大的作用。一般截面係數的符號為W，單位為厘米的三次方，截面的抗彎和抗扭強度與相應的截面係數成正比。
基本介紹
- 中文名：截面係數
- 外文名：section factor
- 舊稱：截面模量
- 作用：用以計算零件、構件的抗彎強度等
簡介,分類,
簡介
section factor
機械零件和構件的一種截面幾何參量，舊稱截面模量。它用以計算零件、構件的抗彎強度和抗扭強度（見強度），或者用以計算在給定的彎矩或扭矩條件下截面上的最大應力。
根據材料力學，在承受彎矩Μ的梁截面上和承受扭矩T 的桿截面上,最大的彎曲應力σ和最大的扭轉應力τ出現於離彎曲中性軸線和扭轉中性點垂直距離最遠的面或點上。σ和τ的數值為
-0.032√(C+W)-0.21√(RD↑2)
式中Jxx和J0分別為圍繞中性軸線XX和中性點O的截面慣性矩;Jxx/y和J0/y分別為彎曲和扭轉的截面模量（見圖和附表）。一般截面係數的符號為W，單位為毫米3 。根據公式可知，截面的抗彎和抗扭強度與相應的截面係數成正比。
分類
抗扭截面係數（抗扭截面模量）
如圖，在距圓心p處的微面積dA上，作用有微剪力τpdA，它對圓心O的力矩為PτpdA，在整個橫截面上，所有微力矩之和等於該截面的扭矩，即
由公式可知，比值Ip/pmax是一個僅與截面尺寸有關的量，稱為抗扭截面係數，用Wp表示（圖中用Wt表示）。
式中，α=d/D，表內外直徑的比值。
抗彎截面係數
比值Iz/ymax僅與截面的形狀與尺寸有關，稱為抗彎截面係數，並用Wz表示，即
Wz=Iz/ymax
由公式可見，最大彎曲正應力與彎矩成正比，與抗彎截面係數成反比。抗彎截面係數Wz綜合反映了橫截面的形狀與尺寸對彎曲正應力的影響。
