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​ = 110τxy​MPa

某点 σₓ = 70 MPa、σᵧ = 110 MPa,另有一定的切应力。在旋转了 40° 的单元体上,旋转后 x′ 方向的正应力为 96.4 MPa。求旋转后 y′ 方向的正应力 σy′。

σx = 70 MPaσy = 110 MPaσx′ = 96.4 MPaθ = 40°
σy′ = MPa
2.简单
τxy​ = 30MPa纯剪切

受扭轴表面上的一点处于纯剪切状态,τₓᵧ = 30 MPa(σₓ = σᵧ = 0)。 求法线由 x 轴逆时针转过 25° 的截面上的正应力 σθ。

τxy = 30 MPaθ = 25°
σθ = MPa
3.中等
σx​ = 90σy​ = 40τxy​ = −40MPa

某点 σₓ = 90 MPa、σᵧ = 40 MPa、τₓᵧ = −40 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 = 90 MPaσy = 40 MPaτxy = −40 MPa
θs = °
4.中等
σx​ = 60σy​ = −70τxy​ = −10MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 60 MPa,σᵧ = −70 MPa,τₓᵧ = −10 MPa(拉为正)。 求面内最大切应力 τmax。

σx = 60 MPaσy = −70 MPaτxy = −10 MPa
τmax = MPa
5.困难
σx​ = 10σy​ = 50τxy​ = 60MPa

薄板中一点处于平面应力状态:σₓ = 10 MPa,σᵧ = 50 MPa,τₓᵧ = 60 MPa(σz = 0)。 材料的屈服强度为 420 MPa。按特雷斯卡(最大切应力)准则求防止屈服的安全系数 n。

σx = 10 MPaσy = 50 MPaτxy = 60 MPaσY = 420 MPa
n =
6.困难
60°D = 1000 mm, t = 10 mm, p = 1 MPap

一个薄壁圆柱形储罐,内径 1000 mm,壁厚 10 mm,所盛气体的表压为 1 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 = 1000 mmt = 10 mmp = 1 MPaα = 60°
|τn| = MPa

答案

  1. 1. σy′ = 83.6 MPa
  2. 2. σθ = 22.98 MPa
  3. 3. θs = −74 °
  4. 4. τmax = 65.76 MPa
  5. 5. n = 3.32
  6. 6. |τn| = 10.83 MPa

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