Koło Mohra i transformacja naprężeń: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Koło Mohra i transformacja naprężeń: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
τxy​ = 40MPaczyste ścinanie

Punkt na powierzchni skręcanego wału jest w stanie czystego ścinania z τₓᵧ = 40 MPa (σₓ = σᵧ = 0). Wyznacz naprężenie normalne σθ na płaszczyźnie, której normalna jest obrócona o 45° zgodnie z ruchem wskazówek zegara względem osi x.

τxy = 40 MPaθ = -45°
σθ = MPa
2.Łatwy
σx​ = 60σy​ = 60τxy​MPa

W punkcie σₓ = 60 MPa i σᵧ = 60 MPa, a ponadto działa pewne naprężenie styczne. Na elemencie obróconym o 20° naprężenie normalne w obróconym kierunku x′ wynosi 79,3 MPa. Wyznacz naprężenie normalne σy′ w obróconym kierunku y′.

σx = 60 MPaσy = 60 MPaσx′ = 79,3 MPaθ = 20°
σy′ = MPa
3.Średni
σx​ = −80σy​ = −50τxy​ = 60MPa

Punkt cienkiej płyty jest w płaskim stanie naprężenia: σₓ = −80 MPa, σᵧ = −50 MPa i τₓᵧ = 60 MPa, przy σz = 0. Wyznacz bezwzględne maksymalne naprężenie styczne τabs w tym punkcie (z uwzględnieniem wszystkich płaszczyzn w trzech wymiarach).

σx = −80 MPaσy = −50 MPaτxy = 60 MPaσz = 0
τabs = MPa
4.Średni
σx​ = 160σy​ = 50τxy​ = 50MPa

W pewnym punkcie obciążonej części występują σₓ = 160 MPa, σᵧ = 50 MPa i τₓᵧ = 50 MPa (rozciąganie dodatnie). Wyznacz kąt θp od osi x do kierunku największego naprężenia głównego, z przedziału od −90° do 90°.

σx = 160 MPaσy = 50 MPaτxy = 50 MPa
θp = °
5.Trudny
σx​ = −10σy​ = 50τxy​ = 40MPa

Punkt cienkiej płyty jest w płaskim stanie naprężenia: σₓ = −10 MPa, σᵧ = 50 MPa i τₓᵧ = 40 MPa (σz = 0). Granica plastyczności materiału wynosi 250 MPa. Wyznacz współczynnik bezpieczeństwa n względem uplastycznienia według hipotezy Hubera-Misesa (energii odkształcenia postaciowego).

σx = −10 MPaσy = 50 MPaτxy = 40 MPaσY = 250 MPa
n =
6.Trudny
30°D = 1000 mm, t = 5 mm, p = 0,5 MPap

Cienkościenny zbiornik cylindryczny o średnicy wewnętrznej 1000 mm i grubości ścianki 5 mm zawiera gaz pod nadciśnieniem 0,5 MPa. Wykonano go z blachy spawanej wzdłuż spoiny śrubowej nachylonej pod kątem 30° do osi walca. Wyznacz wartość naprężenia stycznego |τn| działającego wzdłuż spoiny.

D = 1000 mmt = 5 mmp = 0,5 MPaα = 30°
|τn| = MPa

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σθ = −40 MPa
  2. 2. σy′ = 40,7 MPa
  3. 3. τabs = 63,42 MPa
  4. 4. θp = 21,14 °
  5. 5. n = 2,813
  6. 6. |τn| = 10,83 MPa

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.