荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = 100 MPa、σᵧ = 90 MPa、τₓᵧ = 30 MPa である(引張を正とする)。 最小主応力 σ2 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 = 100 MPaσy = 90 MPaτxy = 30 MPa
σ2 = MPa
2.やさしい
ねじりを受ける軸の表面の点は、τₓᵧ = −120 MPa の純粋せん断状態にある(σₓ = σᵧ = 0)。 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。
τxy = −120 MPaθ = 35°
σθ = MPa
3.ふつう
ある点で σₓ = 40 MPa、σᵧ = 60 MPa である。最大主応力が 115 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 = 40 MPaσy = 60 MPaσ1 = 115 MPa
τxy = MPa
4.ふつう
薄板内の点は平面応力状態にある:σₓ = 30 MPa、σᵧ = 110 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 = 30 MPaσy = 110 MPaτxy = −40 MPaσz = 0
τabs = MPa
5.むずかしい
荷重を受ける部品内のある点で、σₓ = 10 MPa、σᵧ = 80 MPa、τₓᵧ = −20 MPa である(引張を正とする)。 法線が x 軸から時計回りに 30° 回転した面上の垂直応力 σθ を求めよ。
σx = 10 MPaσy = 80 MPaτxy = −20 MPaθ = -30°
σθ = MPa
6.むずかしい
薄板内の点は平面応力状態にある:σₓ = 0 MPa、σᵧ = 110 MPa、τₓᵧ = −60 MPa(σz = 0)。 ミーゼス相当応力 σvM を求めよ。
σx = 0 MPaσy = 110 MPaτxy = −60 MPa
σvM = MPa
解答
- 1. σ2 = 64.59 MPa
- 2. σθ = −112.8 MPa
- 3. τxy = 64.23 MPa
- 4. τabs = 63.28 MPa
- 5. σθ = 44.82 MPa
- 6. σvM = 151.3 MPa
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