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​ = 70σy​ = −100MPa主单元体

受力构件中某点的面内主应力为 σ₁ = 70 MPa 和 σ₂ = −100 MPa(拉为正)。 求作用在面内最大切应力所在平面上的正应力 σavg。

σ1 = 70 MPaσ2 = −100 MPa
σavg = MPa
2.简单
σx​ = −40σy​ = −10τxy​ = −10MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = −40 MPa,σᵧ = −10 MPa,τₓᵧ = −10 MPa(拉为正)。 求最大主应力 σ1。

σx = −40 MPaσy = −10 MPaτxy = −10 MPa
σ1 = MPa
3.中等
σx​ = 30σy​ = −70τxy​ = 30MPa

某点 σₓ = 30 MPa、σᵧ = −70 MPa、τₓᵧ = 30 MPa(拉为正)。单元体按逆时针 60°旋转。求旋转后单元体上垂直于旋转后 y′ 轴的面上的正应力 σy′。

σx = 30 MPaσy = −70 MPaτxy = 30 MPaθ = 60°
σy′ = MPa
4.中等
σx​ = 80σy​ = −10MPaτxy​ = ?

某点 σₓ = 80 MPa、σᵧ = −10 MPa。在最大主应力达到 110 MPa 之前,切应力 τxy(大小)最大可以是多少?

σx = 80 MPaσy = −10 MPaσ1 = 110 MPa
τxy = MPa
5.困难
σx​ = −20σy​ = 110τxy​ = 10MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = −20 MPa,σᵧ = 110 MPa,τₓᵧ = 10 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 35° 的截面上的正应力 σθ。

σx = −20 MPaσy = 110 MPaτxy = 10 MPaθ = 35°
σθ = MPa
6.困难
σx​ = 80σy​ = 30τxy​ = 60MPa

薄板中一点处于平面应力状态:σₓ = 80 MPa,σᵧ = 30 MPa,τₓᵧ = 60 MPa(σz = 0)。 材料的屈服强度为 460 MPa。按冯·米塞斯(畸变能)准则求防止屈服的安全系数 n。

σx = 80 MPaσy = 30 MPaτxy = 60 MPaσY = 460 MPa
n =

答案

  1. 1. σavg = −15 MPa
  2. 2. σ1 = −6.972 MPa
  3. 3. σy′ = −20.98 MPa
  4. 4. τxy = 60 MPa
  5. 5. σθ = 32.17 MPa
  6. 6. n = 3.671

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