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
τxy​ = −120MPa纯剪切

受扭轴表面上的一点处于纯剪切状态,τₓᵧ = −120 MPa(σₓ = σᵧ = 0)。 求法线由 x 轴逆时针转过 20° 的截面上的正应力 σθ。

τxy = −120 MPaθ = 20°
σθ = MPa
2.简单
σx​ = 60σy​ = 100τxy​MPa

某点 σₓ = 60 MPa、σᵧ = 100 MPa,另有一定的切应力。在旋转了 25° 的单元体上,旋转后 x′ 方向的正应力为 113.1 MPa。求旋转后 y′ 方向的正应力 σy′。

σx = 60 MPaσy = 100 MPaσx′ = 113.1 MPaθ = 25°
σy′ = MPa
3.中等
σx​ = 90σy​ = 40τxy​ = −30MPa

某点 σₓ = 90 MPa、σᵧ = 40 MPa、τₓᵧ = −30 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 = 90 MPaσy = 40 MPaτxy = −30 MPa
θs = °
4.中等
σx​ = −30σy​ = −50MPaτxy​ = ?

某点 σₓ = −30 MPa、σᵧ = −50 MPa。在最大主应力达到 15 MPa 之前,切应力 τxy(大小)最大可以是多少?

σx = −30 MPaσy = −50 MPaσ1 = 15 MPa
τxy = MPa
5.困难
σx​ = 110σy​ = 80τxy​ = 40MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 110 MPa,σᵧ = 80 MPa,τₓᵧ = 40 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 40° 的截面上的正应力 σθ。

σx = 110 MPaσy = 80 MPaτxy = 40 MPaθ = 40°
σθ = MPa
6.困难
σx​ = −70σy​ = 0τxy​ = 60MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = −70 MPa,σᵧ = 0 MPa,τₓᵧ = 60 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴顺时针转过 20° 的截面上的正应力 σθ。

σx = −70 MPaσy = 0 MPaτxy = 60 MPaθ = -20°
σθ = MPa

答案

  1. 1. σθ = −77.13 MPa
  2. 2. σy′ = 46.9 MPa
  3. 3. θs = −70.1 °
  4. 4. τxy = 54.08 MPa
  5. 5. σθ = 137 MPa
  6. 6. σθ = −100.4 MPa

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