什么是材料惯性矩

材料惯性矩是描述物体抵抗转动能力的物理量，大小取决于质量分布与旋转轴的距离。矩形截面梁绕中心轴的惯性矩计算公式为宽度×高度³除以12。圆形截面绕直径的惯性矩等于π×直径⁴除以64。惯性矩越大，物体转动越困难，如粗壮的门把手比细长的更容易转动。工程中，工字钢的惯性矩比相同重量的实心钢条大得多，这就是为什么建筑结构常采用这种设计。

材料惯性矩直接影响结构刚度和稳定性。桥梁设计中，大惯性矩的横梁能减少变形，承受更大荷载。飞机机翼采用特殊截面形状，在轻量化同时保持足够惯性矩。汽车底盘使用箱型截面而非简单平板，显著提高抗扭能力。地震工程中，建筑物的惯性矩越大，抵抗侧向力的能力越强，结构越安全。