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平行轴定理是工程力学中的一个基本原理,它允许计算物体绕平行于其质心轴的任何轴的惯性矩。了解如何计算平行轴定理对于在结构工程、机械设计和旋转动力学等领域工作的工程师来说至关重要。本指南提供了定理的详细说明、分步计算方法、实际应用和示例问题,以巩固您的理解。
什么是平行轴定理?
平行轴定理提供了一种确定物体绕任何轴的惯性矩的方法,给定通过质心的平行轴的惯性矩。该定理对于分析旋转运动和设计涉及旋转的物体至关重要。
在数学上,平行轴定理表示为:
I = I cm + Ad²
其中:
I = 绕所需轴的惯性矩
I cm = 绕质心轴的惯性矩
A = 面积 (对于平面对象) 或质量 (对于实体对象)
d = 两个平行轴之间的距离