Ein Punkt an der Oberfläche einer tordierten Welle steht unter reinem Schub mit τₓᵧ = −30 MPa (σₓ = σᵧ = 0). Bestimme die Normalspannung σθ in einem Schnitt, dessen Normale um 45° im Uhrzeigersinn aus der x-Achse gedreht ist.
Ein Punkt an der Oberfläche einer tordierten Welle steht unter reinem Schub mit τₓᵧ = 120 MPa (σₓ = σᵧ = 0). Bestimme die Normalspannung σθ in einem Schnitt, dessen Normale um 30° gegen den Uhrzeigersinn aus der x-Achse gedreht ist.
In einem Punkt gilt σₓ = 120 MPa, σᵧ = 80 MPa und τₓᵧ = −60 MPa (Zug positiv). Das Element wird um 45° im Uhrzeigersinn gedreht. Bestimme die Normalspannung σy′ auf den Flächen des gedrehten Elements, die senkrecht zur gedrehten y′-Achse stehen.
An einem Punkt eines belasteten Bauteils gilt σₓ = −50 MPa, σᵧ = 0 MPa und τₓᵧ = −30 MPa (Zug positiv). Bestimme den Winkel θp von der x-Achse zur Richtung der größten Hauptspannung, zwischen −90° und 90°.
An einem Punkt eines belasteten Bauteils gilt σₓ = 100 MPa, σᵧ = 50 MPa und τₓᵧ = −40 MPa (Zug positiv). Bestimme die Normalspannung σθ in einem Schnitt, dessen Normale um 40° gegen den Uhrzeigersinn aus der x-Achse gedreht ist.
Eine Vollwelle mit 20 mm Durchmesser überträgt eine axiale Zugkraft von 20 kN zusammen mit einem Drehmoment von 500 N·m. Bestimme an der Oberfläche der Welle die größte Hauptspannung σ1.
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