题目
已知受力物体内一点的应力张量为 50 80-|||-_(n)= 50 0 -75-|||-80 -75 -30 (MPa),试求外法线方向余弦为l=m=1/2,n= 50 80-|||-_(n)= 50 0 -75-|||-80 -75 -30的斜切面上的全应力、正应力和切应力。
已知受力物体内一点的应力张量为
(MPa),
试求外法线方向余弦为l=m=1/2,n=的斜切面上的全应力、正应力和切应力。
题目解答
答案
解:设全应力为S, ,
,
分别为S在三轴中的分量,
则有:
=50
+ 50
+80
=106.6
=50
+0
-75
=-28.0
=80
-75
-30
=-18.7
则得到 S =111.79 MPa
则得到 =26.1 MPa
而 则得到
=108.7 MPa
解析
步骤 1:计算全应力的分量
全应力的分量可以通过应力张量与外法线方向余弦的乘积来计算。设全应力为S,其在x、y、z轴上的分量分别为$S_x$、$S_y$、$S_z$,则有:
$S_x = \sigma_{xx}l + \sigma_{xy}m + \sigma_{xz}n$
$S_y = \sigma_{yx}l + \sigma_{yy}m + \sigma_{yz}n$
$S_z = \sigma_{zx}l + \sigma_{zy}m + \sigma_{zz}n$
步骤 2:计算全应力的大小
全应力的大小可以通过其分量的平方和的平方根来计算,即:
$S = \sqrt{S_x^2 + S_y^2 + S_z^2}$
步骤 3:计算正应力
正应力是全应力在斜切面上的投影,其大小等于全应力在法线方向上的分量,即:
$\sigma = S \cdot n = S_xl + S_ym + S_zn$
步骤 4:计算切应力
切应力是全应力在斜切面上的切向分量,其大小可以通过全应力和正应力的平方差的平方根来计算,即:
$t = \sqrt{S^2 - \sigma^2}$
全应力的分量可以通过应力张量与外法线方向余弦的乘积来计算。设全应力为S,其在x、y、z轴上的分量分别为$S_x$、$S_y$、$S_z$,则有:
$S_x = \sigma_{xx}l + \sigma_{xy}m + \sigma_{xz}n$
$S_y = \sigma_{yx}l + \sigma_{yy}m + \sigma_{yz}n$
$S_z = \sigma_{zx}l + \sigma_{zy}m + \sigma_{zz}n$
步骤 2:计算全应力的大小
全应力的大小可以通过其分量的平方和的平方根来计算,即:
$S = \sqrt{S_x^2 + S_y^2 + S_z^2}$
步骤 3:计算正应力
正应力是全应力在斜切面上的投影,其大小等于全应力在法线方向上的分量,即:
$\sigma = S \cdot n = S_xl + S_ym + S_zn$
步骤 4:计算切应力
切应力是全应力在斜切面上的切向分量,其大小可以通过全应力和正应力的平方差的平方根来计算,即:
$t = \sqrt{S^2 - \sigma^2}$