平行移轴公式是用于计算平面图形对不同坐标轴惯性矩和惯性积之间关系的重要公式,在材料力学和结构力学等领域有广泛应用。
下面分别介绍惯性矩和惯性积的平行移轴公式: 惯性矩的平行移轴公式 设平面图形的面积为 A AA,它对某一轴 z zz 的惯性矩为 I z I_zIz,对与 z zz 轴平行且通过图形形心 C CC 的轴 z 0 z_0z0(形心轴)的惯性矩为 I z 0 I_{z0}Iz0,两轴之间的距离为 d dd,则惯性矩的平行移轴公式为: I z = I z 0 + A d 2 I_z = I_{z0} + Ad^2Iz=Iz0+Ad2 惯性积的平行移轴公式 设平面图形对坐标轴 z zz、y yy 的惯性积为 I z y I_{zy}Izy,对通过图形形心 C CC 且分别平行于 z zz、y yy 轴的坐标轴 z 0 z_0z0、y 0 y_0y0 的惯性积为 I z 0 y 0 I_{z0y0}Iz0y0,图形形心 C CC 在坐标轴 z o y zoyzoy 中的坐标为 ( a , b ) (a,b)(a,b),则惯性积的平行移轴公式为: I z y = I z 0 y 0 + a b A I_{zy} = I_{z0y0} + a b AIzy=Iz0y0+abA 要点说明 从公式可以看出,平面图形对形心轴的惯性矩最小。
在计算惯性矩时,利用平行移轴公式,先找出形心轴位置并计算出对形心轴的惯性矩,再根据需要计算对其他平行轴的惯性矩,会使计算过程更加简便。
对于惯性积,如果坐标轴中有一根为图形的对称轴,则图形对包含该对称轴的一对坐标轴的惯性积为零。