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​ = −60σy​ = 40τxy​ = 30MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = −60 MPa,σᵧ = 40 MPa,τₓᵧ = 30 MPa(拉为正)。 求最大主应力 σ1。

σx = −60 MPaσy = 40 MPaτxy = 30 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 60° 的截面上的正应力 σθ。

τxy = 80 MPaθ = 60°
σθ = MPa
3.中等
σx​ = 70σy​ = −50MPaτxy​ = ?

某点 σₓ = 70 MPa、σᵧ = −50 MPa。在最大主应力达到 120 MPa 之前,切应力 τxy(大小)最大可以是多少?

σx = 70 MPaσy = −50 MPaσ1 = 120 MPa
τxy = MPa
4.中等
σx​ = 70σy​ = 120τxy​ = 10MPa

某点 σₓ = 70 MPa、σᵧ = 120 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 = 70 MPaσy = 120 MPaτxy = 10 MPa
θs = °
5.困难
30°D = 1000 mm, t = 6 mm, p = 0.5 MPap

一个薄壁圆柱形储罐,内径 1000 mm,壁厚 6 mm,所盛气体的表压为 0.5 MPa。它由钢板沿与圆柱轴线成 30° 的螺旋焊缝焊接而成。 求作用在焊缝上(垂直于焊缝)的正应力 σn。

D = 1000 mmt = 6 mmp = 0.5 MPaα = 30°
σn = MPa
6.困难
σx​ = 30σy​ = 80τxy​ = −30MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 30 MPa,σᵧ = 80 MPa,τₓᵧ = −30 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 50° 的截面上的切应力 τθ(正方向与 τₓᵧ 相同)。

σx = 30 MPaσy = 80 MPaτxy = −30 MPaθ = 50°
τθ = MPa

答案

  1. 1. σ1 = 48.31 MPa
  2. 2. σθ = 69.28 MPa
  3. 3. τxy = 92.2 MPa
  4. 4. θs = 34.1 °
  5. 5. σn = 36.46 MPa
  6. 6. τθ = 29.83 MPa

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