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
60 kN60 kNθ = 40°A = 1000 mm²

一根横截面积为 1000 mm² 的杆承受 60 kN 的轴向拉力。 求法线与杆轴成 40° 的截面上的正应力 σθ(拉为正)。

P = 60 kNA = 1000 mm²θ = 40°
σθ = MPa
2.简单
σx​ = 100σy​ = −50MPa主单元体

受力构件中某点的面内主应力为 σ₁ = 100 MPa 和 σ₂ = −50 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 = 100 MPaσ2 = −50 MPa
σavg = MPa
3.中等
σx​ = 80σy​ = 50τxy​ = 30MPa

薄板中一点处于平面应力状态:σₓ = 80 MPa,σᵧ = 50 MPa,τₓᵧ = 30 MPa,σz = 0。求该点的绝对最大切应力 τabs(考虑三维中所有平面)。

σx = 80 MPaσy = 50 MPaτxy = 30 MPaσz = 0
τabs = MPa
4.中等
σx​ = 120σy​ = 50τxy​ = −30MPa

某点 σₓ = 120 MPa、σᵧ = 50 MPa、τₓᵧ = −30 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 = 120 MPaσy = 50 MPaτxy = −30 MPa
θs = °
5.困难
σx​ = 160σy​ = 80τxy​ = −10MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 160 MPa,σᵧ = 80 MPa,τₓᵧ = −10 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 30° 的截面上的正应力 σθ。

σx = 160 MPaσy = 80 MPaτxy = −10 MPaθ = 30°
σθ = MPa
6.困难
σx​ = 130σy​ = −50τxy​ = 40MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 130 MPa,σᵧ = −50 MPa,τₓᵧ = 40 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 40° 的截面上的正应力 σθ。

σx = 130 MPaσy = −50 MPaτxy = 40 MPaθ = 40°
σθ = MPa

答案

  1. 1. σθ = 35.21 MPa
  2. 2. σavg = 25 MPa
  3. 3. τabs = 49.27 MPa
  4. 4. θs = −65.3 °
  5. 5. σθ = 131.3 MPa
  6. 6. σθ = 95.02 MPa

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