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​ = 90MPa纯剪切

受扭轴表面上的一点处于纯剪切状态,τₓᵧ = 90 MPa(σₓ = σᵧ = 0)。 求法线由 x 轴顺时针转过 30° 的截面上的正应力 σθ。

τxy = 90 MPaθ = -30°
σθ = MPa
2.简单
σx​ = 180σy​ = −60MPa主单元体

受力构件中某点的面内主应力为 σ₁ = 180 MPa 和 σ₂ = −60 MPa(拉为正)。 求面内最大切应力 τmax。

σ1 = 180 MPaσ2 = −60 MPa
τmax = MPa
3.中等
σx​ = 160σy​ = −20τxy​ = 20MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 160 MPa,σᵧ = −20 MPa,τₓᵧ = 20 MPa(拉为正)。 求从 x 轴到最大主应力方向的角度 θp,取值在 −90° 到 90° 之间。

σx = 160 MPaσy = −20 MPaτxy = 20 MPa
θp = °
4.中等
σx​ = 90σy​ = 20MPaτxy​ = ?

某点 σₓ = 90 MPa、σᵧ = 20 MPa。在最大主应力达到 125 MPa 之前,切应力 τxy(大小)最大可以是多少?

σx = 90 MPaσy = 20 MPaσ1 = 125 MPa
τxy = MPa
5.困难
σx​ = 100σy​ = 120τxy​ = −60MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 100 MPa,σᵧ = 120 MPa,τₓᵧ = −60 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 60° 的截面上的切应力 τθ(正方向与 τₓᵧ 相同)。

σx = 100 MPaσy = 120 MPaτxy = −60 MPaθ = 60°
τθ = MPa
6.困难
σx​ = 30σy​ = −50τxy​ = 30MPa

薄板中一点处于平面应力状态:σₓ = 30 MPa,σᵧ = −50 MPa,τₓᵧ = 30 MPa(σz = 0)。 求冯·米塞斯等效应力 σvM。

σx = 30 MPaσy = −50 MPaτxy = 30 MPa
σvM = MPa

答案

  1. 1. σθ = −77.94 MPa
  2. 2. τmax = 120 MPa
  3. 3. θp = 6.264 °
  4. 4. τxy = 60.62 MPa
  5. 5. τθ = 38.66 MPa
  6. 6. σvM = 87.18 MPa

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