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​ = 50σy​ = 30τxy​MPa

某点 σₓ = 50 MPa、σᵧ = 30 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 23.4 MPa。求旋转后 y′ 方向的正应力 σy′。

σx = 50 MPaσy = 30 MPaσx′ = 23.4 MPaθ = 25°
σy′ = MPa
2.简单
σx​ = −70σy​ = 60τxy​MPa

某点 σₓ = −70 MPa、σᵧ = 60 MPa,另有一定的切应力。在旋转了 15° 的单元体上,旋转后 x′ 方向的正应力为 −56.3 MPa。求旋转后 y′ 方向的正应力 σy′。

σx = −70 MPaσy = 60 MPaσx′ = −56.3 MPaθ = 15°
σy′ = MPa
3.中等
σx​ = 110σy​ = 70τxy​ = −60MPa

某点 σₓ = 110 MPa、σᵧ = 70 MPa、τₓᵧ = −60 MPa(拉为正)。单元体按顺时针 20°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 = 110 MPaσy = 70 MPaτxy = −60 MPaθ = -20°
σy′ = MPa
4.中等
σx​ = 40σy​ = −10MPaτxy​ = ?

某点 σₓ = 40 MPa、σᵧ = −10 MPa。在最大主应力达到 80 MPa 之前,切应力 τxy(大小)最大可以是多少?

σx = 40 MPaσy = −10 MPaσ1 = 80 MPa
τxy = MPa
5.困难
60°D = 600 mm, t = 15 mm, p = 2.5 MPap

一个薄壁圆柱形储罐,内径 600 mm,壁厚 15 mm,所盛气体的表压为 2.5 MPa。它由钢板沿与圆柱轴线成 60° 的螺旋焊缝焊接而成。 求沿焊缝作用的切应力 |τn| 的大小。

D = 600 mmt = 15 mmp = 2.5 MPaα = 60°
|τn| = MPa
6.困难
σx​τxy​轴的表面

一根直径 30 mm 的实心轴承受140 kN 的轴向拉力,同时承受 750 N·m 的扭矩。 在轴的表面处, 求最大主应力 σ1。

d = 30 mmF = 140 kNT = 750 N·m
σ1 = MPa

答案

  1. 1. σy′ = 56.6 MPa
  2. 2. σy′ = 46.3 MPa
  3. 3. σy′ = 36.11 MPa
  4. 4. τxy = 60 MPa
  5. 5. |τn| = 10.83 MPa
  6. 6. σ1 = 271.7 MPa

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