解答つきモールの応力円と応力の座標変換ワークシート

無料で印刷できるモールの応力円と応力の座標変換のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
160 kN160 kNθ = 30°A = 1000 mm²

断面積 1000 mm² の棒が 160 kN の軸引張力を受ける。 法線が棒の軸と 30° をなす断面における垂直応力 σθ を求めよ(引張を正とする)。

P = 160 kNA = 1000 mm²θ = 30°
σθ = MPa
2.やさしい
σx​ = 160σy​ = 30τxy​ = −40MPa

荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = 160 MPa、σᵧ = 30 MPa、τₓᵧ = −40 MPa である(引張を正とする)。 最小主応力 σ2 を求めよ。

σx = 160 MPaσy = 30 MPaτxy = −40 MPa
σ2 = MPa
3.ふつう
σx​ = 70σy​ = −10MPaτxy​ = ?

ある点で σₓ = 70 MPa、σᵧ = −10 MPa である。最大主応力が 85 MPa に達するまでに、せん断応力 τxy(大きさ)はどこまで大きくなれるか。

σx = 70 MPaσy = −10 MPaσ1 = 85 MPa
τxy = MPa
4.ふつう
σx​ = 60σy​ = 90τxy​ = −40MPa

ある点で σₓ = 60 MPa、σᵧ = 90 MPa、τₓᵧ = −40 MPa である(引張を正とする)。要素を反時計回りに 25°回転させる。回転した要素の、回転後の y′ 軸に垂直な面に働く垂直応力 σy′ を求めよ。

σx = 60 MPaσy = 90 MPaτxy = −40 MPaθ = 25°
σy′ = MPa
5.むずかしい
σx​ = 50σy​ = 60τxy​ = 60MPa

薄板内の点は平面応力状態にある:σₓ = 50 MPa、σᵧ = 60 MPa、τₓᵧ = 60 MPa(σz = 0)。 ミーゼス相当応力 σvM を求めよ。

σx = 50 MPaσy = 60 MPaτxy = 60 MPa
σvM = MPa
6.むずかしい
σx​ = 110σy​ = 60τxy​ = −40MPa

荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = 110 MPa、σᵧ = 60 MPa、τₓᵧ = −40 MPa である(引張を正とする)。 法線が x 軸から反時計回りに 45° 回転した面上の垂直応力 σθ を求めよ。

σx = 110 MPaσy = 60 MPaτxy = −40 MPaθ = 45°
σθ = MPa

解答

  1. 1. σθ = 120 MPa
  2. 2. σ2 = 18.68 MPa
  3. 3. τxy = 37.75 MPa
  4. 4. σy′ = 115.3 MPa
  5. 5. σvM = 117.9 MPa
  6. 6. σθ = 45 MPa

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。