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​ = 120σy​ = 10τxy​ = 40MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 120 MPa,σᵧ = 10 MPa,τₓᵧ = 40 MPa(拉为正)。 求最大主应力 σ1。

σx = 120 MPaσy = 10 MPaτxy = 40 MPa
σ1 = MPa
2.简单
20 kN20 kNθ = 25°A = 1000 mm²

一根横截面积为 1000 mm² 的杆承受 20 kN 的轴向拉力。 求法线与杆轴成 25° 的截面上的正应力 σθ(拉为正)。

P = 20 kNA = 1000 mm²θ = 25°
σθ = MPa
3.中等
σx​ = 90σy​ = −40τxy​ = −10MPa

某点 σₓ = 90 MPa、σᵧ = −40 MPa、τₓᵧ = −10 MPa(拉为正)。单元体按逆时针 40°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 = 90 MPaσy = −40 MPaτxy = −10 MPaθ = 40°
σy′ = MPa
4.中等
σy​ = 40τxy​ = −20MPa

某点 σₓ = 0 MPa、σᵧ = 40 MPa、τₓᵧ = −20 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 = 0 MPaσy = 40 MPaτxy = −20 MPa
θs = °
5.困难
σx​ = −10σy​ = −30τxy​ = 60MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = −10 MPa,σᵧ = −30 MPa,τₓᵧ = 60 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 = −10 MPaσy = −30 MPaτxy = 60 MPaθ = 30°
σθ = MPa
6.困难
σx​ = 80σy​ = 90τxy​ = 60MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 80 MPa,σᵧ = 90 MPa,τₓᵧ = 60 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 20° 的截面上的正应力 σθ。

σx = 80 MPaσy = 90 MPaτxy = 60 MPaθ = 20°
σθ = MPa

答案

  1. 1. σ1 = 133 MPa
  2. 2. σθ = 16.43 MPa
  3. 3. σy′ = 23.56 MPa
  4. 4. θs = 67.5 °
  5. 5. σθ = 36.96 MPa
  6. 6. σθ = 119.7 MPa

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