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​ = 20MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 50 MPa,σᵧ = −30 MPa,τₓᵧ = 20 MPa(拉为正)。 求最小主应力 σ2。

σx = 50 MPaσy = −30 MPaτxy = 20 MPa
σ2 = MPa
2.简单
σx​ = 100σy​ = 70MPa主单元体

受力构件中某点的面内主应力为 σ₁ = 100 MPa 和 σ₂ = 70 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 = 70 MPa
σavg = MPa
3.中等
σx​ = 120σy​ = 40τxy​ = −10MPa

某点 σₓ = 120 MPa、σᵧ = 40 MPa、τₓᵧ = −10 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 = 40 MPaτxy = −10 MPa
θs = °
4.中等
σx​ = 40σy​ = −30τxy​ = 20MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 40 MPa,σᵧ = −30 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 = 40 MPaσy = −30 MPaτxy = 20 MPa
θp = °
5.困难
σx​ = 110σy​ = 120τxy​ = 30MPa

薄板中一点处于平面应力状态:σₓ = 110 MPa,σᵧ = 120 MPa,τₓᵧ = 30 MPa(σz = 0)。 求冯·米塞斯等效应力 σvM。

σx = 110 MPaσy = 120 MPaτxy = 30 MPa
σvM = MPa
6.困难
σx​ = 30σy​ = 50τxy​ = 50MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 30 MPa,σᵧ = 50 MPa,τₓᵧ = 50 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴逆时针转过 25° 的截面上的切应力 τθ(正方向与 τₓᵧ 相同)。

σx = 30 MPaσy = 50 MPaτxy = 50 MPaθ = 25°
τθ = MPa

答案

  1. 1. σ2 = −34.72 MPa
  2. 2. σavg = 85 MPa
  3. 3. θs = −52.02 °
  4. 4. θp = 14.87 °
  5. 5. σvM = 126.5 MPa
  6. 6. τθ = 39.8 MPa

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