荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = −50 MPa、σᵧ = −80 MPa、τₓᵧ = −40 MPa である(引張を正とする)。 最大主応力 σ1 を求めよ。
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
1.やさしい
σx = −50 MPaσy = −80 MPaτxy = −40 MPa
σ1 = MPa
2.やさしい
ある点で σₓ = 120 MPa、σᵧ = 90 MPa で、さらにせん断応力が作用している。40° 回転した要素で、回転後の x′ 方向の垂直応力は 156.8 MPa である。回転後の y′ 方向の垂直応力 σy′ を求めよ。
σx = 120 MPaσy = 90 MPaσx′ = 156.8 MPaθ = 40°
σy′ = MPa
3.ふつう
荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = 70 MPa、σᵧ = 40 MPa、τₓᵧ = 50 MPa である(引張を正とする)。 x 軸から最大主応力の方向までの角度 θp を、−90° から 90° の範囲で求めよ。
σx = 70 MPaσy = 40 MPaτxy = 50 MPa
θp = °
4.ふつう
ある点で σₓ = 100 MPa、σᵧ = 90 MPa、τₓᵧ = −30 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 = 100 MPaσy = 90 MPaτxy = −30 MPa
θs = °
5.むずかしい
荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = 160 MPa、σᵧ = 80 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 = 160 MPaσy = 80 MPaτxy = 30 MPaθ = 35°
σθ = MPa
6.むずかしい
直径 25 mm の中実軸が軸圧縮力 70 kNとトルク 200 N·m を同時に受ける。 軸の表面で、 最大主応力 σ1 を求めよ。
d = 25 mmF = −70 kNT = 200 N·m
σ1 = MPa
解答
- 1. σ1 = −22.28 MPa
- 2. σy′ = 53.2 MPa
- 3. θp = 36.65 °
- 4. θs = −85.27 °
- 5. σθ = 161.9 MPa
- 6. σ1 = 25.31 MPa
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