工字钢和h型钢有啥区别（型材扭转求剪切应力与扭转刚度万能方法）
在《材料力学》课程中，刘鸿文老师对梁的自由扭转进行了详细的阐述，特别是最大切应力与扭转角的求取方法。
相关的计算公式总结如下：最大切应力=T/Wt，扭转刚度=T/GIt。对于抗扭惯性矩I与抗扭截面系数W的计算，可以根据不同的梁型来进行分类计算。
1. 圆轴与圆管
对于圆轴和圆管，其截面抗扭惯性矩实际上就是截面极惯性矩。
实心圆轴的极惯性矩It计算为It=D^4/32，而抗扭截面系数Wt为Wt=D/16。
对于空心圆轴，其极惯性矩It=（D^4-d^4）/32，抗扭截面系数Wt=（D^4-d^4）/（16D）。也可以直接在《机械设计手册》中查找相关型材的结构用冷弯型材数据（GB/T 6728—2002）。
2. 矩管与方管
矩管和方管的抗扭惯性矩和抗扭截面系数可以直接在《机械设计手册》中查找相应的冷弯型材数据。
3. 实心矩形梁
对于实心矩形梁，其抗扭惯性矩It可以根据长边尺寸b和短边尺寸a计算得出，公式为It=ba，而抗扭截面系数Wt=ba。
4. 开口薄壁梁，如工字钢、H形钢、T形钢、槽钢、角钢
对于开口薄壁梁，可以使用展开方法累加来计算抗扭惯性矩It，公式为It=1/3∑Siti。抗扭截面系数Wt可以通过It除以最大厚度tmax来计算。
还可以使用SolidWorks来查询任意形状截面的抗扭惯性矩。具体操作包括打开SolidWorks的simulation插件，建立静态算例，将实体转换为梁，并在细节窗找到“截面属性”中的扭转常数即It。若需要查看扭转中性轴，可在细节窗勾选“显示抗剪中心”。对于不同形状的梁，Wt的计算方式也有所不同，如开口梁的Wt=It/最大壁厚，圆管/圆轴的Wt=It/R（R为外圆半径），矩管的Wt=(a-t)(b-t)/(a+b-2t)，方管的Wt=(a-t)/2。
