Ein Punkt an der Oberfläche einer tordierten Welle steht unter reinem Schub mit τₓᵧ = −80 MPa (σₓ = σᵧ = 0). Bestimme die Normalspannung σθ in einem Schnitt, dessen Normale um 30° gegen den Uhrzeigersinn aus der x-Achse gedreht ist.
Arbeitsblatt Mohrscher Spannungskreis & Spannungstransformation mit Lösungen
In einem Punkt gilt σₓ = 10 MPa und σᵧ = 90 MPa, dazu eine gewisse Schubspannung. An einem um 40° gedrehten Element beträgt die Normalspannung in der gedrehten x′-Richtung 72,6 MPa. Bestimme die Normalspannung σy′ in der gedrehten y′-Richtung.
An einem Punkt eines belasteten Bauteils gilt σₓ = −20 MPa, σᵧ = −30 MPa und τₓᵧ = −40 MPa (Zug positiv). Bestimme die maximale Schubspannung in der Ebene τmax.
An einem Punkt eines belasteten Bauteils gilt σₓ = −60 MPa, σᵧ = 0 MPa und τₓᵧ = −40 MPa (Zug positiv). Bestimme die maximale Schubspannung in der Ebene τmax.
Ein dünnwandiger zylindrischer Behälter mit 800 mm Innendurchmesser und 6 mm Wanddicke enthält Gas mit einem Überdruck von 1,5 MPa. Er ist aus Blech gefertigt, das entlang einer schraubenförmigen Naht unter 40° zur Zylinderachse verschweißt ist. Bestimme die Normalspannung σn, die quer zur Schweißnaht wirkt.
Ein Punkt in einer dünnen Platte steht unter ebenem Spannungszustand: σₓ = 140 MPa, σᵧ = −70 MPa und τₓᵧ = −10 MPa (σz = 0). Bestimme die Vergleichsspannung nach von Mises σvM.
Lösungsschlüssel
- 1. σθ = −69,28 MPa
- 2. σy′ = 27,4 MPa
- 3. τmax = 40,31 MPa
- 4. τmax = 50 MPa
- 5. σn = 79,34 MPa
- 6. σvM = 186 MPa
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