莫尔圆与应力变换练习卷(附答案)

免费可打印的莫尔圆与应力变换练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
σx​ = 80σy​ = −80τxy​ = 20MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 80 MPa,σᵧ = −80 MPa,τₓᵧ = 20 MPa(拉为正)。 求最大主应力 σ1。

σx = 80 MPaσy = −80 MPaτxy = 20 MPa
σ1 = MPa
2.简单
τxy​ = 80MPa纯剪切

受扭轴表面上的一点处于纯剪切状态,τₓᵧ = 80 MPa(σₓ = σᵧ = 0)。 求法线由 x 轴逆时针转过 30° 的截面上的正应力 σθ。

τxy = 80 MPaθ = 30°
σθ = MPa
3.中等
σx​ = 30σy​ = 90τxy​ = 10MPa

某点 σₓ = 30 MPa、σᵧ = 90 MPa、τₓᵧ = 10 MPa(拉为正)。求从 x 轴到某平面法线的角度 θs(在 −90° 到 90° 之间),该平面上的切应力达到最大正值 +R(切应力与 τₓᵧ 同向为正)。

σx = 30 MPaσy = 90 MPaτxy = 10 MPa
θs = °
4.中等
σx​ = 160σy​ = 60τxy​ = 60MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 160 MPa,σᵧ = 60 MPa,τₓᵧ = 60 MPa(拉为正)。 求面内最大切应力 τmax。

σx = 160 MPaσy = 60 MPaτxy = 60 MPa
τmax = MPa
5.困难
σx​ = 10σy​ = 100τxy​ = 30MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 10 MPa,σᵧ = 100 MPa,τₓᵧ = 30 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 60° 的截面上的正应力 σθ。

σx = 10 MPaσy = 100 MPaτxy = 30 MPaθ = 60°
σθ = MPa
6.困难
σy​ = −70τxy​ = 30MPa

薄板中一点处于平面应力状态:σₓ = 0 MPa,σᵧ = −70 MPa,τₓᵧ = 30 MPa(σz = 0)。 材料的屈服强度为 350 MPa。按特雷斯卡(最大切应力)准则求防止屈服的安全系数 n。

σx = 0 MPaσy = −70 MPaτxy = 30 MPaσY = 350 MPa
n =

答案

  1. 1. σ1 = 82.46 MPa
  2. 2. σθ = 69.28 MPa
  3. 3. θs = 35.78 °
  4. 4. τmax = 78.1 MPa
  5. 5. σθ = 103.5 MPa
  6. 6. n = 3.796

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