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1、图1 截面图形及尺寸 图2 面域边界创建对话框2012-07-13#2012-07-13#2#012-07-13#AutoCAD计算截面几何性质的应用 湖南环境生物职业技术学院园林系 高建亮建筑力学中，复杂截面的几何性质计算比较费工费时，且较易出错。利用AutoCAD软件面域特征的查询功 摘要 能可将计算简化，轻松地完成截面的几何性质计算，计算结果准确可靠。 关键词 面域；截面几何性质；惯性矩；静矩；AutoCAD在建筑结构设计中，必须要掌握构件在外力作用下产生的应力和变形，并对构件的强度、刚度和稳定性等进行结构计算。平 面图形的几何性质是纯粹的几何问题，与研究对象的力学性质无 关，但它是结构
2、计算中不可缺少的几何参数。截面面积、形心查询计算在AutoCAD中绘制需要计算的截面图形或导入，如图1所示。1、 创建面域面域创建的方式主要有两种：（1）reg命令。在命令行输入reg并回车或在菜单栏点选“绘 图”“面域”，按提示选择需要计算的截面图形线条，会建立 两个面域（外围边框和内部边框）；（2）bo命令。在命令行输 入bo并回车或在菜单栏点选“绘图”“边界”，弹出如图2所 示“边界创建”对话框。选择创建“对象类型”为“面域”，勾选“孤岛检测”，点击“拾取点”返回绘图界面，用十字光标拾取截面图形内部任意一点，也会建立两个面域（外围边框和内部 边框）。2、 面域差集计算将建立的两个面域进行
3、差集计算。在命令行输入subtract并 回车或在菜单栏点选“修改”“实体编辑”“差集”，按提于节气量88967m3，取软化水价格6元/t，年节能收益23.81万元，投资回收期约0.88年。蒸汽冷凝水回收利用1、 现状分析蒸汽锅炉向热交换罐输送蒸汽，传递热量后冷凝成水，该凝 结水含盐量很少，又具有较高温度，应回收利用。目前采用开式 软化水箱直接回收蒸汽凝结水，出现的主要问题是：凝结水呈酸 性，输送管道腐蚀严重(酸蚀、氧蚀)，回收水中含有金属锈蚀， 无法满足水质要求等。2、 改进措施要回收利用凝结水，首先必须对它进行适当处理。凝结水处 理的目的主要有两个：去除水中金属腐蚀产物和微量溶解盐，调 整
4、pH使其满足使用要求，相应的处理方法是过滤处理和离子交换 除盐，采用固体防腐阻垢剂或旁通式自动加药装置等。建议采用 闭式凝结水回收装置，杜绝腐蚀、解决高温等问题，将蒸汽冷凝 水回收作为锅炉补水再利用。3、节能潜力及投资回收期全套凝结水回收设备投资（含辅材费及人工费）约20万元。结语热源的余热利用方案，需要在掌握实际运行状况的基础上，选择合理的余热利用方式，综合考虑可回收热量和回收热使用 率，进行节能潜力分析与投资概算，从经济性、技术可行性、安全可靠性等角度对各项方案进行论证和筛选参考文献1 教育部.教育部关于建设节约型学校的通知（教 发20063号）.20062 建设部. 关于推进高等学校节约
5、型校园建设进一 步加强高等学校节能节水工作意见（建科200890号）.20083 廉乐明，李力能，吴家正，谭羽非工程热力学 2012-07-13#2012-07-（第1四3版#）#中#国#建#筑#工2业0出1版社2-200077 -13#根据典型年运行数据，全年蒸汽冷凝水量9582t，取冷凝水平均温。C图3 面域特性文本框 图4 截面图形形心坐标轴 图5 面域特性文本框图8 面域特性文本框 图9 截面图形任意坐标轴及面域特性文本框图6 截面图形任意坐标轴 图7 面域特性文本框（或y轴）的静矩，用Sx（或Sy）表示，即 ，。对于均质平面的重心与形心重合，平面图形 对x轴（或y轴）的静矩，等于该图
6、形面积A与 其形心坐标yc（或xc）的乘积，即Sx=ycA，Sy= xc A。对某坐标轴静矩的计算可利用AutoCAD 查询出截面面积A和形心坐标（xc，yc）来确 定。当坐标轴通过平面图形的形心时，其静矩 为零。计算步骤如下：1、截面面积对x轴（非形心轴）的静矩（1）在截面图形上绘制任意一条水平 线，利用bo命令将该水平线以上部分的区域 创建为一个面域，如图8夹点框示区域；（2） 命令行输入ucs并回车，移动十字光标捕捉到 绘制的水平线端点，点击确定，将用户ucs坐 标轴移动到刚绘制的水平线上，如图9所示；（3）命令行输入massprop选择刚创建的面 域，弹出如图9所示的文本对话框；（4）
7、根据 静矩公式可得，Sx=ycA=61.660712231.4333=754198.7393mm3。2、截面面积对y轴（非形心轴）的静矩截面面积对y轴（非形心轴）的静矩计算 程序和方法和对x轴的相同。示选择要从中减去的实体或面域（外围边框）并回车，再选择要减去的实体或面域（内部边框）并回车，会将两个面域合成一个整体面域。3、 查询计算（1）在命令行输入massprop并回车或在菜单中选择“工具”“查 询”“面积质量特性”； （2）选择刚创建的面域并回车，弹出如图3所示的文 本对话框；（3）得到截面面积=24400mm2，截面形心坐标为（200，257.1311）。截面惯性矩、惯性半径、抗弯截面
8、系数查询计算1、对截面形心坐标轴的惯性矩、惯性半径、抗弯截面系数查询计算（1）利用刚得到的截面形心坐标为（200，257.13），命令行输入ucs or （200，257.1311），将用户ucs坐标原点移动到截面形心，如图4；（2）命令行输 入massprop并回车，弹出如图5所示的文本对话框；（3）可得：截面对形心轴的 惯性矩Ix=254212513.6613mm4、Iy=94093333.3333mm4，惯性积Ixy=0（由图4可 知，形心轴y轴为截面图形的对称轴，所以截面图形对形心轴x、y轴的惯性积恒等于 零），惯性半径ix=102.0713mm、iy=62.0990mm。由图5可知，
9、截面图形边界框值为x：-100100、y：-157.1311142.8689，抗弯截面系数计算如下：结语AutoCAD可以对任意复杂平面图形创建面域，利用面域特征查询可以轻松完成复杂截 面图形的几何性质计算。平面图形的几何性质 都是对确定的坐标轴而言的，同一平面图形对 不同的坐标轴其几何性质参数是不同的，所以 在计算时需特别注意坐标轴的选取，一定要将 AutoCAD中用户坐标轴移动到几何性质查询计3Wx1=Ix/ymax=254212513.6613/157.1311=1617837.0397mm3Wx2= Ix/ymin=254212513.6613/142.8689=1779341.155
10、9mm3Wy1= Iy/xmax=94093333.3333/100=940933.3333mm3Wy2= Iy/ymin=94093333.3333/100=940933.3333mm2、对截面任意坐标轴的惯性矩、惯性半径、抗弯截面系数查询计算（1）将用户ucs坐标原点从截面形心移动到任意一点，命令行输入ucs or （-300，-300），得到一个任意坐标轴，如图6；（2）命令行输入massprop并回车，弹出如图7所示的文本对话框；（3）可得：截面对任意坐算时指定的位置，这样结果才正确。44标轴的惯性矩Ix=2450213209.6613mm 、Iy=2290093333.3333mm ，惯性积4Ixy=2196000348.0000mm ，惯性半径ix=316.8889mm、iy=306.3597mm。截面静矩查询计算平面图形上所有为面积对x轴（或y轴）的一次矩，称为该平面图形对对x轴参考文献：1 梁圣复.建筑力学M.北京: 机械 工业出版社,2007:133,145.CYour request could not be processed because of a configuration error: Could not connect to LDAP server.For assistance, contact your network support team.
