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​ = 10MPa主单元体

受力构件中某点的面内主应力为 σ₁ = 60 MPa 和 σ₂ = 10 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 = 60 MPaσ2 = 10 MPa
σavg = MPa
2.简单
σx​ = 100σy​ = 110τxy​MPa

某点 σₓ = 100 MPa、σᵧ = 110 MPa,另有一定的切应力。在旋转了 50° 的单元体上,旋转后 x′ 方向的正应力为 56.6 MPa。求旋转后 y′ 方向的正应力 σy′。

σx = 100 MPaσy = 110 MPaσx′ = 56.6 MPaθ = 50°
σy′ = MPa
3.中等
σx​ = 20σy​ = 110τxy​ = −40MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 20 MPa,σᵧ = 110 MPa,τₓᵧ = −40 MPa(拉为正)。 求面内最大切应力 τmax。

σx = 20 MPaσy = 110 MPaτxy = −40 MPa
τmax = MPa
4.中等
σx​ = 60σy​ = 120τxy​ = 10MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 60 MPa,σᵧ = 120 MPa,τₓᵧ = 10 MPa(拉为正)。 求面内最大切应力 τmax。

σx = 60 MPaσy = 120 MPaτxy = 10 MPa
τmax = MPa
5.困难
σx​ = 70σy​ = −20τxy​ = 30MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 70 MPa,σᵧ = −20 MPa,τₓᵧ = 30 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 25° 的截面上的正应力 σθ。

σx = 70 MPaσy = −20 MPaτxy = 30 MPaθ = 25°
σθ = MPa
6.困难
25°D = 800 mm, t = 5 mm, p = 0.5 MPap

一个薄壁圆柱形储罐,内径 800 mm,壁厚 5 mm,所盛气体的表压为 0.5 MPa。它由钢板沿与圆柱轴线成 25° 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 = 800 mmt = 5 mmp = 0.5 MPaα = 25°
σn = MPa

答案

  1. 1. σavg = 35 MPa
  2. 2. σy′ = 153.4 MPa
  3. 3. τmax = 60.21 MPa
  4. 4. τmax = 31.62 MPa
  5. 5. σθ = 76.91 MPa
  6. 6. σn = 36.43 MPa

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