根據材料力學，在承受彎矩Μ的梁截面上和承受扭矩T 的杆截面上,最大的彎曲應力σ和最大的扭轉應力τ出現於離彎曲中性軸線和扭轉中性點垂直距離最遠的面或點上。σ和τ的數值為-0.032√(C+W)-0.21√(RD↑2)式中Jxx和J0分別為圍繞中性軸線XX和中性點O的截面慣性矩;Jxx/y和J0/y分別為彎曲和扭轉的截面模量。一般截面係數的符號為W，單位為毫米3 。根據公式可知，截面的抗彎和抗扭強度與相應的截面係數成正比。機械零件和構件的一種截面幾何參量，舊稱截面模量。它用以計算零件、構件的抗彎強度和抗扭強度，或者用以計算在給定的彎矩或扭矩條件下截面上的最大應力。主機透過軸系傳遞功率至螺旋槳，造成各軸段間的扭轉角度不相等，軸段來回擺動產生的。對扭轉振動而言，由於曲軸較長，扭轉剛度較小，而且曲軸軸系的轉動慣量又較大，故曲軸扭振的頻率較低，在內燃機工作轉速範圍內容易產生共振。如不採取預防措施輕則引起較大噪聲、加劇其它零件的磨損，重則可使曲軸折斷。因此，扭轉振動是內燃機設計過程中必須考慮的重要因素。軸系的彎曲振動主要是由於轉軸不平衡引起的；軸向振動主要是因螺旋槳推力不均勻造成的；扭振振動是主機透過軸系傳遞功率至螺旋槳，造成各軸段間的扭轉角度不相等，軸段來回擺動產生的。因為內燃機曲軸一般均採用全支承結構，彎曲剛度較大，所以其彎曲振動的自然頻率較高。