慣性モーメントとは何ですか？

慣性モーメントは、回転軸周りの質量または表面の分布を記述する基本的な幾何学量の1つである。構造力学では、表面の慣性モーメント（別名面積の2次モーメント）は、曲げに対する断面の抵抗力を表す。慣性モーメントが大きいほど、部材の剛性は高くなる。.

車輪の慣性モーメント - 公式

半径 , の円（ソリッドディスク）について、円の中心を通り表面に垂直な軸に対する表面の慣性モーメントは次のようになる：

$I_{x},I_{y} = \frac{4} R^4$

直径がわかれば、変形した公式を使うことができる：

$I_{x},I_{y} = \frac{64} D^4$

円の計算例

以下は、オンライン電卓で円の慣性モーメントを計算する方法の例です。単に形状 „円 ”を選択し、半径を入力し、電卓が自動的に慣性モーメントの値を計算します。.

半円の慣性モーメント - 対称性の欠如

半円の場合、図形が水平軸に対して対称ではないため、慣性モーメントの公式が異なる。半円の重心を通る水平軸に対する半円の慣性モーメント：

$I_{x}= 0.11 R^4$

半円の重心を通る垂直軸に対する半円の慣性モーメント：

$I_{y} = {frac{y}} R^4$

つまり、フルホイールの半分の慣性モーメントだ。.

半円の計算例

以下は、私たちのオンライン電卓で半円の慣性モーメントを計算する方法の例です。単に形状 „半円 ”を選択し、平面上の方向を選択し、半径と半円の中心の位置を入力し、電卓は自動的に慣性モーメントの値を計算します。.

管状プロファイル - 軽量で丈夫

管状部分（すなわちリング）は、慣性モーメント対重量比が非常に有利です。内部が空洞であるため、材料の消費を大幅に抑えながら高い剛性を維持することができます。外半径と内半径を持つリング（チューブ）の慣性モーメントの公式：

$I_{x},I_{y} = \frac{ (R^4 - r^4)}{4}.$

パイププロファイルの計算例

以下は、オンライン計算機でパイプ断面の慣性モーメントを計算する方法の例です。単に „円'の形状を選択し、半径を入力し、穴のために再び ”円'を選択し、直径を入力し、穴をカットする „カット'オプションを選択します。その後、解決ボタンを押すと、電卓は自動的に慣性モーメントの値を計算します。.

見てわかるように、筒状断面の慣性モーメントは切り欠きによって減少している。しかし、切り欠きは重心に近いため、曲げに対する抵抗への影響は小さく、この場合の材料の使用は非効率的である。その結果、断面のこの部分を取り除くことで、断面の剛性に大きな影響を与える部分に材料をうまく配分できるようになり、構造の効率向上につながる。.