(A-8)★,以及图A-2中所示的微面积取法,不难得到圆截面对其中心的极惯性矩为
必须指出★★,对于由简单几何图形组合成的图形,为防止复杂数学运算,一般都不采用积分的方法计算它们的惯性矩。而是利用简单图形的惯性矩计算结果以及图形对于平行轴惯性矩之间的关系★★,由求和的方法求得。
根据式(A-10)★★★、(A-11),注意到圆形对于通过其中心的任意两根轴具有相同的惯性矩★★,便可得到圆截面对于通过其中心的任意轴的惯性矩均为
此即关于图形对于平行轴惯性矩与惯性积之间关系的移轴定理。其中,式(A-18)说明:
★★★;而惯性积那么由于坐标轴位置的不同,可能为正,也可能为负。三者的单位均为 或 ★。
★,同一平面图形对于不同的坐标轴有不同的静矩。对某些坐标轴静矩为正★★;对另外某些坐标轴为负;对于通过形心的坐标轴★★★,图形对其静矩等于零★★。
实际计算中,对于简单的、规那么的图形,其形心位置可以直接判断。例如矩形、正方形、圆形★、正三角形等的形心位置是显而易见的。对于组合图形★★,那么先将其分解为假设干个简单图形(可以直接确定形心位置的图形);然后由式(A-2)分别计算它们对于给定坐标轴的静矩★,并求其代数和★★★;再利用式(A-3)★★★,即可得组合图形的形心坐标★★。即:
a、b为原坐标系原点在新坐标系中的坐标,故二者同号时abA为正,异号时为负★★★。所以,移轴后惯性积有可能增加也可能减少。
★★★,等于图形对于平行于该坐标轴的一对通过形心的直角坐标轴的惯性积★,加上图形面积与两对平行轴间距离的乘积。
所谓转轴定理是研究坐标轴绕原点转动时,图形对这些坐标轴的惯性矩和惯性积的变化规律★★★。
所谓移轴定理是指图形对于互相平行轴的惯性矩★★、惯性积之间的关系。即通过对一对坐标轴的惯性矩、惯性积★★★,求图形对另一对坐标轴的惯性矩与惯性积。
另有一坐标系Ox1y1★★★,其中x1和y1分别平行于x和y轴,且二者之间的距离为a和b。
别为dA对于z轴和y轴的力矩★★★; 和 那么分别为dA对z轴和y轴之矩。图A-1图形的静矩与形心图形几何形状的中心称为形心★★★,假设将面积视为垂直于图形平面的力,那么形心即为合力的作用点★★★。
,等于图形对于与该轴平行的形心轴的惯性矩★★★,加上图形面积与两平行轴间距离平方的乘积。
(A-6)、(A-7),注意微面积的取法(图A-3所示),不难求得矩形对于平行其边界的轴的惯性矩:
图A-4中所示之任意图形,在坐标系Oxy系中★,对于x、y轴的惯性矩和惯性积为