SolidWorks质量特性详解

1、用3D看世界，让自动化更简单，请关注CAD2D3D,每日更新SolidWorks质特性详解（惯性张，转动皿惯性主轴）目录：教程作者：CAD2D3DSolidWorks质量特性中包括质量、体积、表面积、重心、惯性主轴、惯性主力矩、惯性张量、转动惯量等数值，上述数值都是机械设计计算中常用数值，因此必须正确理解SolidWorks中这些数值的计算 原理和公式。查看SolidWorks质量特性的方法：在菜单栏工具下拉菜单中选择质量特性，弹出质量特性对话框，具体案例如下所示：打印0,;关闭心.选项巾.辎出坐标系.（皿所选项目：回可指隐荷的宰体零部件（日 口 土笛口甫涔巨示嗣id坐标垂（少RlidWcrk

2、s质量特性cad2d3d ( Part Cenfigurction -默)豹质屋特,生 椅LL坐株系默队-=103千克/屯黄享米Mfi = 3.43 T兑#6= - 18COOO.OC 立方宅米府正积=7600.C0平万是米重心；(毫米；M - -10.00Y = 50.00Z =-30.00愤性主独心慑性王力矩;(T克十平才芝冲) 廿亟1V土定“Tx = i.nL i.n，nnn： p-x = 4nn.nn Iy=(-1.0OJ D.OD, a.00) Py= 544.00 12 = (0.00, 0.00, 1.00) Pz = 656 001愦性张呈：千克*平方全米iFT宙心沛金.并耳对

3、客曲H舶坐惊冥”Lx = 541.00Lx/ =0.00Lkz = 0.002Ly = 10Ly/ =40100Lyz = 0.00Lzx = o.ooLz；/ =o.aoLZZ = O-D.ClO懦忤张信：千克*平方辜米I目输出座标系决定Ixx=2176.0Dlx/=960.00hz = -576.D0 Qly；/ = 1600.00lyz = -7Z0.D0iyx= 9dO.ooIex- -576.00Izy -72D.COI2E -2624.00 W注：查看质量特性之前，必须给零件赋材质，这样才能得出正确的 结果。上述案例为了计算方面，将材质设为1000Kg/m3上面的质量、 体积、表面

4、积、重心就不必多说了，具体说一下惯性主轴、惯性主力 矩、惯性张量。转动惯量的含义：转动惯量又称惯性矩(Moment of inertia)，通常以I或J表 示，国际单位制基本单位为kgm2。转动惯量用以描述一个物体对于其 旋转运动的改变的对抗，是一个物体对于其旋转运动的惯性。转动惯量 在转动动力学中的角色相当于线性动力学中的质量，描述角动量、角速 度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。对于一个质点，I二mr2，其 中m是其质量，r是质点和转轴的垂直距离。对于一个有多个质点的/V丁 =尸 2系统：二。针对规则刚体的转动惯量，通常都有具体的计算 公式，例如矩形刚体的计算公式如下：以字轴为回转轴的刚

5、体的转动惯量J 9, 瑚+炉)4 12符号意义及单位；J,；对忍轴的转动惯重(kg-m2)m回转体的所基(kg)b宽(m)k高(m)惯性张量的定义对于三维空间中任意一参考点Q与以此参考点为原点的直角坐标系Qsyz ,一个刚体的惯性张重I是 TOC o 1-5 h z I heLegI h =1 TJJ-*铲e* yy工 J =11ZILg这里，矩阵的对甫兀素s 、jyy 、分别为对于K- 轴、尸轴.工-轴的转动惯量,设定3驴2）为微小质量 dm对于点Q的相对位置-则这些转动愦童以方程式定义为命Iyy 竺 / + / Am， 玲 f x2 + y2 dm -矩阵的非对角元素，祢为惯量积，以方程式

6、定义为/ xy dm， / xz dm， / yz dm -主转动惯量及惯性主轴的定义因为惯性张童I是个实值的三维对称矩阵，我们可以用时角线化， 将惯童积变为零，使惯性张重成为一个对角矩阵-所得到的三个 特征值必是正实值；三个特征向童必定互相正交。换另外一种方法，哉伯需要解析特征方程式I 3 = A 3 -也就是以下行列式等于零的的三衩方程式：这方程式的三个根人1、A?、长甜是正实的特征值。将特征值代入方程式（S）,再加上方向余弦方程式，2 .2 2 _ -瑚+气+s = 1，我们可以求到持征向重 亩1、希？、券3 -这些特征向重都是刖体的槌量主轴=而这些特征值则分别是刚体对于惯量主轴的主转动

7、慵E至日刚体绕惯性主轴旋转时，轴承约束力为0。知道上面的定义后，来看看利用3。软件SolidWorks计算出得惯性主轴、惯性主力矩、惯性张量等。重心；（亳米）=40.00Y =50.00Z =-30,00愦性主轴和惯性主方矩:（千克*平方亳米） 由重心决定Dlx =（0.00? 1.00, 0.00） Px= 400.00ly =（-1.00,0.00） Py= 544.00Iz =（o,aoj 0,00, 1,00） Pz= 656,00愦性张量：（千克*平方是米）由重心决定,并且对齐输出的坐标系Lkx = 544.00Lcy= 0.00Lyx = 0.00Lyy=400.00Lzk = 0

8、.00Lzy= 0.00Lxz= 0.00 QLyz= 0.00/Lzz= 656,00 愦性张量：（千克*平方皇米）由输出座标系决定口Ixk= 2176.00Ixy =960.00Iyx= 960.00Iyy = 1600.00Izk= -576,00Izy=-720,00Ixz= -576.00 QIyz= -720.00 J Iez =26Z4,00 W上述第1项说明坐标系原点是重心位置，Ix = (0.00, 1.00, 0.00) , Iy = (-1.00, 0.00, 0.00), Iz = (0.00, 0.00, 1.00)是3个特征向量，指出了惯性主轴的方向。Px，Py，Pz是围绕各自主轴的惯性主力矩，也叫主转动惯量。上述第2项说明坐标系原点和第1项一样，只是xyz 3轴的方向改变成对齐输出的坐 标系上述第3项说明计算惯性张量坐标系原点和方向与