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​ = 60σy​ = −70MPa主单元体

受力构件中某点的面内主应力为 σ₁ = 60 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 = 60 MPaσ2 = −70 MPa
σavg = MPa
2.简单
σx​ = 0σy​ = 10τxy​ = 20MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 0 MPa,σᵧ = 10 MPa,τₓᵧ = 20 MPa(拉为正)。 求最大主应力 σ1。

σx = 0 MPaσy = 10 MPaτxy = 20 MPa
σ1 = MPa
3.中等
σx​ = −10σy​ = 120τxy​ = 30MPa

某点 σₓ = −10 MPa、σᵧ = 120 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 = −10 MPaσy = 120 MPaτxy = 30 MPa
θs = °
4.中等
σx​ = −50σy​ = 50τxy​ = 40MPa

某点 σₓ = −50 MPa、σᵧ = 50 MPa、τₓᵧ = 40 MPa(拉为正)。单元体按逆时针 15°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 = −50 MPaσy = 50 MPaτxy = 40 MPaθ = 15°
σy′ = MPa
5.困难
30°D = 800 mm, t = 6 mm, p = 2 MPap

一个薄壁圆柱形储罐,内径 800 mm,壁厚 6 mm,所盛气体的表压为 2 MPa。它由钢板沿与圆柱轴线成 30° 的螺旋焊缝焊接而成。 求沿焊缝作用的切应力 |τn| 的大小。

D = 800 mmt = 6 mmp = 2 MPaα = 30°
|τn| = MPa
6.困难
σx​ = 0σy​ = 40τxy​ = −30MPa

受载零件中某点的应力为 σₓ = 0 MPa,σᵧ = 40 MPa,τₓᵧ = −30 MPa(拉为正)。 求法线由 x 轴顺时针转过 30° 的截面上的正应力 σθ。

σx = 0 MPaσy = 40 MPaτxy = −30 MPaθ = -30°
σθ = MPa

答案

  1. 1. σavg = −5 MPa
  2. 2. σ1 = 25.62 MPa
  3. 3. θs = 32.61 °
  4. 4. σy′ = 23.3 MPa
  5. 5. |τn| = 28.87 MPa
  6. 6. σθ = 35.98 MPa

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