Робочий аркуш «Коло Мора й перетворення напружень» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Коло Мора й перетворення напружень»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
σx​ = 80σy​ = 60τxy​MPa

У точці σₓ = 80 MPa і σᵧ = 60 MPa, а також є деяке дотичне напруження. На елементі, повернутому на 20°, нормальне напруження в повернутому напрямку x′ дорівнює 96,9 MPa. Знайдіть нормальне напруження σy′ у повернутому напрямку y′.

σx = 80 MPaσy = 60 MPaσx′ = 96,9 MPaθ = 20°
σy′ = MPa
2.Легка
τxy​ = −30MPaчистий зсув

Точка на поверхні вала при крученні перебуває в стані чистого зсуву з τₓᵧ = −30 MPa (σₓ = σᵧ = 0). Знайдіть нормальне напруження σθ на площадці, нормаль до якої повернута на 15° проти годинникової стрілки від осі x.

τxy = −30 MPaθ = 15°
σθ = MPa
3.Середня
σx​ = −40σy​ = −30τxy​ = −50MPa

У точці σₓ = −40 MPa, σᵧ = −30 MPa і τₓᵧ = −50 MPa (розтяг додатний). Елемент повернуто на 15° проти годинникової стрілки. Знайдіть нормальне напруження σy′ на гранях повернутого елемента, перпендикулярних до повернутої осі y′.

σx = −40 MPaσy = −30 MPaτxy = −50 MPaθ = 15°
σy′ = MPa
4.Середня
σx​ = 110σy​ = 10τxy​ = −50MPa

У точці навантаженої деталі σₓ = 110 MPa, σᵧ = 10 MPa і τₓᵧ = −50 MPa (розтяг додатний). Знайдіть найбільше дотичне напруження в площині τmax.

σx = 110 MPaσy = 10 MPaτxy = −50 MPa
τmax = MPa
5.Складна
σx​ = −30σy​ = 100τxy​ = 20MPa

Точка тонкої пластини перебуває в плоскому напруженому стані: σₓ = −30 MPa, σᵧ = 100 MPa і τₓᵧ = 20 MPa (σz = 0). Границя текучості матеріалу 350 MPa. Знайдіть коефіцієнт запасу n щодо текучості за критерієм Мізеса (енергії формозміни).

σx = −30 MPaσy = 100 MPaτxy = 20 MPaσY = 350 MPa
n =
6.Складна
25°D = 1000 mm, t = 6 mm, p = 3 MPap

Тонкостінний циліндричний резервуар із внутрішнім діаметром 1000 mm і товщиною стінки 6 mm містить газ під надлишковим тиском 3 MPa. Його виготовлено з листа, звареного гвинтовим швом під кутом 25° до осі циліндра. Знайдіть величину дотичного напруження |τn|, що діє вздовж зварного шва.

D = 1000 mmt = 6 mmp = 3 MPaα = 25°
|τn| = MPa

Ключ відповідей

  1. 1. σy′ = 43,1 MPa
  2. 2. σθ = −15 MPa
  3. 3. σy′ = −5,67 MPa
  4. 4. τmax = 70,71 MPa
  5. 5. n = 2,848
  6. 6. |τn| = 47,88 MPa

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.