Solidworks中转动惯量计算与手动计算对比

Solidworks中转动惯量计算与手动计算对比

本文将通过一个具体的圆柱体模型，详细演示如何在Solidworks软件中计算转动惯量，并将其与手动计算结果进行对比。通过这个实例，读者可以更好地理解转动惯量的计算方法及其在工程设计中的应用。

1. Solidworks中转动惯量计算

1.1. 建模

绘制一个直径15mm，长度50mm的圆柱；

1.2. 计算质量和惯量

从软件中，得出如下数据：

• a. 计算出圆柱的质量为68.92g；
• b. 圆柱体在重心上沿X轴和Y轴的转动惯量是一样的，均为15327.23g.mm^2；

1.3. 坐标轴在右端面时计算转动惯量

当要计算圆柱体对右端面上的坐标系的转动惯量时，由Solidworks计算的结果为：

• x轴方向：58401.41g.mm^2；
• y轴方向：58401.41g.mm^2；

2. 手动计算均质圆柱体的惯量

根据上图的计算公式，得出惯量为：
J=68.92×(3×15^2+4×50^2)/48=15327.52g.mm^2；
（该计算结果与上面1.2处Solidworks中由重心决定的计算值一致）

3. 平行轴定理

平行轴定理公式：J=I+m.L^2；
其中，

• I：为上图中圆柱体重心的转动惯量，也即上面手动计算的公式，I值为15327.52g.mm^2；
• m：为圆柱体的重量，为68.92g；
• L：为圆柱体质心到右端面的距离，为25mm；

所以，坐标系在圆柱体右端面上时的转动惯量为：
J=15327.52+68.92×25^2=58402.52g.mm^2；

该计算结果与Solidworks中获取的由输出坐标系决定的值一致，如下图