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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
σx​ = 70σy​ = 60τxy​ = 40MPa

荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = 70 MPa、σᵧ = 60 MPa、τₓᵧ = 40 MPa である(引張を正とする)。 最大主応力 σ1 を求めよ。

σx = 70 MPaσy = 60 MPaτxy = 40 MPa
σ1 = MPa
2.やさしい
σx​ = 0σy​ = 120τxy​ = 60MPa

荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = 0 MPa、σᵧ = 120 MPa、τₓᵧ = 60 MPa である(引張を正とする)。 最小主応力 σ2 を求めよ。

σx = 0 MPaσy = 120 MPaτxy = 60 MPa
σ2 = MPa
3.ふつう
σx​ = −20σy​ = 90τxy​ = −10MPa

ある点で σₓ = −20 MPa、σᵧ = 90 MPa、τₓᵧ = −10 MPa である(引張を正とする)。せん断応力が最大の正の値 +R をとる面について、x 軸からその面の法線までの角度 θs を −90° から 90° の範囲で求めよ(せん断応力は τₓᵧ と同じ向きを正とする)。

σx = −20 MPaσy = 90 MPaτxy = −10 MPa
θs = °
4.ふつう
σx​ = 110σy​ = 80τxy​ = −40MPa

薄板内の点は平面応力状態にある:σₓ = 110 MPa、σᵧ = 80 MPa、τₓᵧ = −40 MPa、σz = 0。その点での絶対最大せん断応力 τabs を求めよ(3 次元のすべての面を考える)。

σx = 110 MPaσy = 80 MPaτxy = −40 MPaσz = 0
τabs = MPa
5.むずかしい
σx​ = 0σy​ = 10τxy​ = 30MPa

荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = 0 MPa、σᵧ = 10 MPa、τₓᵧ = 30 MPa である(引張を正とする)。 法線が x 軸から反時計回りに 35° 回転した面上の垂直応力 σθ を求めよ。

σx = 0 MPaσy = 10 MPaτxy = 30 MPaθ = 35°
σθ = MPa
6.むずかしい
σx​ = 10σy​ = 70τxy​ = 50MPa

薄板内の点は平面応力状態にある:σₓ = 10 MPa、σᵧ = 70 MPa、τₓᵧ = 50 MPa(σz = 0)。 材料の降伏強さは 460 MPa である。トレスカ(最大せん断応力)説による降伏に対する安全率 n を求めよ。

σx = 10 MPaσy = 70 MPaτxy = 50 MPaσY = 460 MPa
n =

解答

  1. 1. σ1 = 105.3 MPa
  2. 2. σ2 = −24.85 MPa
  3. 3. θs = 50.15 °
  4. 4. τabs = 68.86 MPa
  5. 5. σθ = 31.48 MPa
  6. 6. n = 3.944

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。