Ein Stab mit 400 mm² Querschnittsfläche trägt eine axiale Druckkraft von 110 kN. Bestimme den Betrag der Schubspannung |τθ| in einem Schnitt, dessen Normale mit der Stabachse einen Winkel von 40° bildet.
Arbeitsblatt Mohrscher Spannungskreis & Spannungstransformation mit Lösungen
Ein Stab mit 800 mm² Querschnittsfläche trägt eine axiale Zugkraft von 60 kN. Bestimme die Normalspannung σθ in einem Schnitt, dessen Normale mit der Stabachse einen Winkel von 25° bildet (Zug positiv).
An einem Punkt eines belasteten Bauteils gilt σₓ = 40 MPa, σᵧ = 20 MPa und τₓᵧ = −50 MPa (Zug positiv). Bestimme den Winkel θp von der x-Achse zur Richtung der größten Hauptspannung, zwischen −90° und 90°.
Ein Punkt in einer dünnen Platte steht unter ebenem Spannungszustand: σₓ = 130 MPa, σᵧ = 120 MPa und τₓᵧ = −10 MPa, mit σz = 0. Bestimme die absolut größte Schubspannung τabs im Punkt (unter Berücksichtigung aller Ebenen im Raum).
Ein Punkt in einer dünnen Platte steht unter ebenem Spannungszustand: σₓ = −40 MPa, σᵧ = 20 MPa und τₓᵧ = 60 MPa (σz = 0). Der Werkstoff hat eine Streckgrenze von 350 MPa. Bestimme die Sicherheit n gegen Fließen nach dem Kriterium von von Mises (Gestaltänderungsenergiehypothese).
An einem Punkt eines belasteten Bauteils gilt σₓ = 140 MPa, σᵧ = 90 MPa und τₓᵧ = 30 MPa (Zug positiv). Bestimme die Normalspannung σθ in einem Schnitt, dessen Normale um 35° gegen den Uhrzeigersinn aus der x-Achse gedreht ist.
Lösungsschlüssel
- 1. |τθ| = 135,4 MPa
- 2. σθ = 61,6 MPa
- 3. θp = −39,35 °
- 4. τabs = 68,09 MPa
- 5. n = 3,001
- 6. σθ = 151,7 MPa
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