Ein Stab mit 1000 mm² Querschnittsfläche trägt eine axiale Druckkraft von 40 kN. Bestimme den Betrag der Schubspannung |τθ| in einem Schnitt, dessen Normale mit der Stabachse einen Winkel von 25° bildet.
Arbeitsblatt Mohrscher Spannungskreis & Spannungstransformation mit Lösungen
In einem Punkt gilt σₓ = −60 MPa und σᵧ = −40 MPa, dazu eine gewisse Schubspannung. An einem um 50° gedrehten Element beträgt die Normalspannung in der gedrehten x′-Richtung −18,7 MPa. Bestimme die Normalspannung σy′ in der gedrehten y′-Richtung.
An einem Punkt eines belasteten Bauteils gilt σₓ = 90 MPa, σᵧ = 70 MPa und τₓᵧ = 30 MPa (Zug positiv). Bestimme die maximale Schubspannung in der Ebene τmax.
Ein Punkt in einer dünnen Platte steht unter ebenem Spannungszustand: σₓ = 100 MPa, σᵧ = 90 MPa und τₓᵧ = −20 MPa, mit σz = 0. Bestimme die absolut größte Schubspannung τabs im Punkt (unter Berücksichtigung aller Ebenen im Raum).
Eine Vollwelle mit 20 mm Durchmesser überträgt eine axiale Zugkraft von 110 kN zusammen mit einem Drehmoment von 400 N·m. Bestimme an der Oberfläche der Welle die maximale Schubspannung in der Ebene τmax.
An einem Punkt eines belasteten Bauteils gilt σₓ = 120 MPa, σᵧ = 10 MPa und τₓᵧ = 30 MPa (Zug positiv). Bestimme die Normalspannung σθ in einem Schnitt, dessen Normale um 20° im Uhrzeigersinn aus der x-Achse gedreht ist.
Lösungsschlüssel
- 1. |τθ| = 15,32 MPa
- 2. σy′ = −81,3 MPa
- 3. τmax = 31,62 MPa
- 4. τabs = 57,81 MPa
- 5. τmax = 309 MPa
- 6. σθ = 87,85 MPa
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