PROE单位转换表.docx

PROE单位转换表.docx

《PROE单位转换表.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PROE单位转换表.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

PROE单位转换表

单位转换表

本文档包含有关在Mechanica中使用单位的信息，以及在不同单位制之间转换值的信息。

本文档包括以下小节：

注意

在整个文档中，以在Mechanica中可键入的形式表示科学记数法。

例如，将2.07x1011记为2.07e11。

简介

Mechanica不会存储有关输入数值数据的物理尺寸（单位）的信息。

因此，无论何时向Mechanica输入数值数据，都必须确保使用一致的单位制。

例如，如果以英寸为单位输入距离，以磅力为单位输入力，则必须以每平方英寸磅力为单位输入杨氏模量。

在该单位制中，Mechanica将以每平方英寸磅力为单位报告应力。

如果在输入数据时没有使用一致的单位制，则Mechanica计算出的值将毫无意义。

本文档概述了Mechanica中多个量的物理尺寸。

本文档中采用的缩写如下：

L=长度

M=质量

T=时间

F=力

E=能量（热）

P=功率

D=温度（例如

F、

C、K）

R=角弧度

选择一致的单位制时，必须确定哪些量构成基本物理尺寸，哪些量将从基本尺寸推导得出。

通常选择质量、长度和时间（MLT）或力、长度和时间（FLT）作为基本尺寸。

牛顿第二运动定律给出了这两种单位制之间的关系：

力=质量x加速度

其尺寸为：

F=ML/T2

“热”模型中的某些量通常以能量和功率表示，它们的尺寸由各自的定义确定：

能量（功、热）=力x距离

E=FL

功率=能量÷时间

P=E/T

基本量

以下是Mechanica中多个量及其各自物理尺寸（以常用物理尺寸和MLT及FLT表示）的列表。

量

常用

MLT

FLT

长度

L

L

L

时间

T

T

T

质量

M

M

FT2/L

力

F

ML/T2

F

温度

D

D

D

面积

L2

L2

L2

体积

L3

L3

L3

速度

L/T

L/T

L/T

加速度

L/T2

L/T2

L/T2

角度，旋转

R

R

R

旋转速度

R/T

R/T

R/T

旋转加速度

R/T2

R/T2

R/T2

密度

M/L3

M/L3

FT2/L4

力矩，扭矩

FL

ML2/T2

FL

沿曲线分布的力

F/L

M/T2

F/L

沿曲线分布的力矩

F

ML/T2

F

曲面上分布的力、压力、应力、杨氏模量

F/L2

M/LT2

F/L2

在曲面上分布的力矩

F/L

M/T2

F/L

平移刚度

F/L

M/T2

F/L

旋转刚度

FL/R

ML2/T2R

FL/R

热膨胀系数

/D

/D

/D

梁剖面区域的惯性矩

L4

L4

L4

质量惯性矩

ML2

ML2

FLT2

能量、功、热（E）

FL

ML2/T2

FL

功率、热传递率（P）

E/T

ML2/T3

FL/T

温度梯度

D/L

D/L

D/L

热通量

P/L2

M/T3

F/TL

热导率

P/LD

ML/T3D

F/TD

对流系数

P/L2D

M/T3D

F/LTD

比热（Cp）

E/MD

L2/T2D

FL/MD

单位制

要定义单位制，应为各个物理尺寸指定测量的单位。

本小节以四种不同单位制给出上述量的单位，这四种单位制包括两种不同的公制单位（MKS和mmNs），以及两种不同的英制单位（FPS和IPS）。

MKS单位制使用MLT作为基本尺寸。

mmNs、FPS和IPS单位制使用FLT作为基本尺寸。

MKS

以下是MKS单位制的基本单位和部分推导单位：

基本单位

一些衍生的单位

M：

千克（kg）

F：

kg-m/sec2=牛顿（N）

L：

米（m）

E：

N-m=焦耳（J）

T：

秒（sec）

P：

J/sec=瓦特（W）

D：

摄氏度（

C）

mmNS

以下是mmNS单位制的基本单位和部分推导单位：

基本单位

一些衍生的单位

F：

牛顿（N）

M：

（N-sec2/mm）（kg-m/N-sec2）（1000mm/m）=1000kg=公吨（t）

L：

毫米（mm）

E：

（N-mm）（J/N-m）（m/1000mm）=J/1000=mJ

T：

秒（sec）

P：

（mJ/sec）（J/1000mJ）（W-sec/J）=W/1000=mW

D：

摄氏度（

C）

mmKS

以下是mmKS单位制的基本单位和部分推导单位：

基本单位

一些衍生的单位

M：

千克（kg）

F：

kg-mm/sec2=mN

L：

毫米（mm）

E：

mN-mm=

J

T：

秒（sec）

P：

J/

sec=

W

D：

摄氏度（

C）

FPS

以下是FPS单位制的基本单位和部分衍生单位：

基本单位

一些衍生的单位

F：

磅力（lbf）

M：

lbf-sec2/ft=slug

L：

英尺（ft）

E：

ft-lbf

T：

秒（sec）

P：

ft-lbf/sec

D：

华氏度（

F）

IPS

以下是IPS单位制的基本单位和部分衍生单位：

基本单位

一些衍生的单位

F：

磅力（lbf）

M：

lbf-sec2/in

L：

英寸（in）

E：

lbf-in

T：

秒（sec）

P：

lbf-in/sec

D：

华氏度（

F）

CGS

以下是CGS单位制的基本单位和部分衍生单位：

基本单位

一些衍生的单位

M：

克（g）

F：

g-cm/sec2=10-5N=达因

L：

厘米（cm）

E：

g-cm2/sec2=10-7J=尔格

T：

秒（sec）

P：

g-cm2/sec3=10-7W

D：

摄氏度（

C）

Pro/E缺省单位制

以下是CreoElements/Pro缺省单位制的基本单位和部分衍生单位：

基本单位

一些衍生的单位

M：

磅-质量（lbm）

F：

in-lbm/sec2

L：

英寸（in）

E：

in2-lbm/sec2

T：

秒（sec）

P：

in2-lbm/sec3

D：

华氏度（

F）

基本单位

依据上一小节的定义，各个量在四种单位制下的单位如下所示：

单位

公制（MKS）

公制（mmNS）

英制（FPS）

英制（IPS）

长度

m

mm

ft

in

时间

sec

sec

sec

sec

质量

kg

tonne

slug

lbf-sec2/in

力

N

N

lbf

lbf

温度

C

C

F

F

面积

m2

mm2

ft2

in2

体积

m3

mm3

ft3（cu-ft）

in3（cu-in）

速度

m/sec

mm/sec

ft/sec

in/sec

加速度

m/sec2

mm/sec2

ft/sec2

in/sec2

旋转角度

rad

rad

rad

rad

旋转速度

rad/sec

rad/sec

rad/sec

rad/sec

旋转加速度

rad/sec2

rad/sec2

rad/sec2

rad/sec2

密度

kg/m3

tonne/mm3

slug/ft3

lbf-sec2/in4

扭矩

N-m

N-mm

ft-lbf

in-lbf

沿曲线分布的力

N/m

N/mm

lbf/ft

lbf/in

沿曲线分布的力矩

N

N

lbf

lbf

曲面上分布的力、压力、应力、杨氏模量

N/m2（Pa）

N/mm2（MPa）

lbf/ft2

lbf/in2（psi）

平移刚度

N/m

N/mm

lbf/ft

lbf/in

旋转刚度

N-m/rad

N-mm/rad

lbf-ft/rad

lbf-in/rad

热膨胀系数

/

C

/

C

/

F

/

F

梁剖面区域的惯性矩

m4

mm4

ft4

in4

质量惯性矩

kg-m2

tonne-mm2

slug-ft2

lbf-in-sec2

能量、功、热（E）

J

mJ

ft-lbf

in-lbf

功率、热传递率（P）

W

mW

ft-lbf/sec

in-lbf/sec

温度梯度

C/m

C/mm

F/ft

F/in

热通量

W/m2

mW/mm2

lbf/ft-sec

lbf/in-sec

热导率

W/m-

C

mW/mm-

C

lbf/sec-

F

lbf/sec-

F

对流膜系数

W/m2-

C

mW/mm2-

C

lbf/ft-sec-

F

lbf/in-sec-

F

比热（Cp）

J/kg-

C

mJ/tonne-

C

ft-lbf/slug-

F

in2/sec2-

F

注意

1W=1N-m/sec,1mJ=1N-mm,1mW=1N-mm/sec，N/m2=帕斯卡（Pa）

传导率的数值在MKS单位制和mmNS单位制下与在FPS单位制和IPS单位制中相同。

在“结构”模型中，模态频率结果的单位始终为每单位时间的周期数或Hz。

时间单位会受到用于定义模型的力/长度/时间单位的影响。

“结构”模型从不按每单位时间的弧度数来报告模态频率。

重力加速度与所选钢属性的值示例

下表显示了加速度、密度、杨氏模量、热膨胀系数和热导率的近似值示例：

单位

公制（MKS）

公制（mmNS）

英制（FPS）

英制（IPS）

g（重力加速度）

9.81m/sec2

9810mm/sec2

32.2ft/sec2

386in/sec2

密度（钢）

7830.0kg/m3

7.83e-9tonne/mm3

15.2slug/ft3

-4lb-sec2/in4

杨氏模量（钢）

2.07e11N/m2

2.07e5N/mm2

9lb/ft2

7lb/in2

热膨胀系数（钢）

12e-6/

C

12e-6/

C

F

F

热导率（钢）

43.37W/m-

C

43.37mW/mm-

C

5.4lbf/sec-

F（25Btu/hr-ft-

F）

F（2.083Btu/hr-in-

F）

质量和力的对应关系

以下列表介绍了四种常见单位制在海平面上质量与力之间的对应关系：

1kg重9.81牛顿

1公吨重9810牛顿

1斯拉格重32.2磅

1（lb-sec2/in）重386磅

质量与磅质量之间的对应关系

在一些英制单位制中，质量有时以磅质量（lbm）的形式给出。

一磅质量在海平面上的重量为地球重力场中的一磅力，这一事实确定了FPS和IPS单位制中磅质量与质量之间的关系：

lbf=lbmxg

其中，g=32.2ft/sec2=386in/sec2

因此：

lbm=1/386lbf-sec2/in

lbm=1/32.2lbf-sec2/ft=1/32.2slug

基本单位的换算

以下各表给出了各个量的换算系数：

长度换算系数

m

mm

ft

英寸

1m=

1

1000

1mm=

1

1ft=

1

12

1in=

1

质量换算系数

kg

公吨（N-sec2/mm）

斯拉格（lb-sec2/ft）

lb-sec2/in

1kg=

1

1公吨=

1000

1

1斯拉格=

1

1lb-sec2/in=

12

1

惯性矩

kgm2

公吨mm2

斯拉格ft2

lbf-sec2-in

1kgm2=

1

1000

.738

1公吨mm2=

1e-3

1

1斯拉格ft2=

1

12

1lbf-sec2-in=

113

1/12

1

力换算系数

N

千克力

lb

1N=

1

1lb=

1

力矩换算系数

N-m

N-mm

lb-ft

lb-in

1N-m=

1

1000

1N-mm=

1

1lb-ft=

1356

1

12

1lb-in=

113

1

密度换算系数

kg/m3

公吨/mm3

斯拉格/ft3

lb-sec2/in4

1kg/m3=

1

1e-12

1公吨/mm3=

1e12

1

1斯拉格/ft3=

515

1

1lb-sec2/in4=

20700

1

应力换算系数

N/m2

N/mm2

lb/ft2

lb/in2

1N/m2=

1

1e-6

1N/mm2=

1e6

1

20900

145

1lb/ft2=

1

1lb/in2=

6890

144

1

平移刚度换算系数

N/m

N/mm

lb/ft

lb/in

1N/m=

1

1N/mm=

1000

1

1lb/ft=

1

1lb/in=

12

1

旋转刚度换算系数

N-m/rad

N-mm/rad

lb-ft/rad

lb-in/rad

1N-m/rad=

1

1000

1N-mm/rad=

1

1lb-ft/rad=

1356

1

12

1lb-in/rad=

113

1

热导率换算系数

W/m-

C

mW/mm-

C

Btu/hr-ft-

F

Btu/hr-in-

F

lbf/sec-

F

1W/m-

C=

1

1

1mW/mm-

C=

1

1

1Btu/hr-ft-

F=

1

1Btu/hr-in-

F=

12

1

1lbf/sec-

F=

1

摄氏度与华氏度之间的对应关系

以下两个公式说明了摄氏度与华氏度之间的换算关系：

C=（

F32）/1.8

F=C+32

因此，1

C的温差即等于

F的温差。