Werkblad Cirkel van Mohr en spanningstransformatie met antwoorden

Een staaf met een doorsnede van 400 mm² draagt een axiale trekkracht van 110 kN. Vind de normaalspanning σ_θ op een snede waarvan de normaal een hoek van 35° maakt met de staafas (trek positief).

Een staaf met een doorsnede van 150 mm² draagt een axiale trekkracht van 40 kN. Vind de normaalspanning σ_θ op een snede waarvan de normaal een hoek van 20° maakt met de staafas (trek positief).

Een punt in een belast onderdeel heeft σₓ = 20 MPa, σᵧ = 20 MPa en τₓᵧ = −60 MPa (trek positief). Bereken de hoek θ_p van de x-as naar de richting van de grootste hoofdspanning, tussen −90° en 90°.

In een punt is σₓ = 100 MPa, σᵧ = −30 MPa en τₓᵧ = 30 MPa (trek positief). Vind de hoek θ_s, tussen −90° en 90°, van de x-as tot de normaal van het vlak waarop de schuifspanning haar maximale positieve waarde +R heeft (schuifspanning positief in dezelfde zin als τₓᵧ).

Een dunwandige cilindrische tank met binnendiameter 500 mm en wanddikte 15 mm bevat gas met een overdruk van 1,5 MPa. Hij is gemaakt van plaat die gelast is langs een spiraalvormige naad onder 55° met de as van de cilinder. Vind de grootte van de schuifspanning |τ_n| die langs de lasnaad werkt.

Een punt in een belast onderdeel heeft σₓ = 10 MPa, σᵧ = −30 MPa en τₓᵧ = 50 MPa (trek positief). Bereken de schuifspanning τ_θ op een vlak waarvan de normaal 50° tegen de klok in gedraaid is ten opzichte van de x-as (positief in dezelfde zin als τₓᵧ).