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摩爾圓公式

莫爾圓是一種在應力或應變坐標圖上表示受力或變形物體內一點中各截面上應力或應變分量之間關係的圓。表示應力的稱為應力莫爾圓,表示應變的稱為應變莫爾圓。

應力莫爾圓的數學表達式為:((\sigma_{n}-\frac{\sigma_{x}+\sigma_{y}}{2})^2+\tau_{nt}^{2}=(\frac{\sigma_{x}-\sigma_{y}}{2})^2+\tau_{xy}^{2})。其中,(H=(+\sigma_{y},+\tau_{yx})) 表示水平面,(V=(+\sigma_{x},-\tau_{xy})) 表示垂直面。

應變莫爾圓的數學表達式為:((\varepsilon_{n}-\frac{\varepsilon_{x}+\varepsilon_{y}}{2})^2+(\frac{\gamma_{nt}}{2})^{2}=(\frac{\varepsilon_{x}-\varepsilon_{y}}{2})^2+(\frac{\gamma_{xy}}{2})^{2})。其中,(H=(+\varepsilon_{y},+\frac{\gamma_{yx}}{2})) 表示水平面,(V=(+\varepsilon_{x},-\frac{\gamma_{xy}}{2})) 表示垂直面。

莫爾圓法的操作是:取b為橫坐標,t為縱坐標,在橫坐標上分別取量值為b1和b2的兩點,取兩點間的中點為圓心作圓,則此圓的圓心坐標為b',圓半徑值為r。如果欲知道法線與b1夾角為θ的截面上的正應力和剪應力,可從T1開始,量得圓心角為2θ。而獲得N點,N點的橫坐標恰好為該截面上的正應力值,N點的縱坐標恰好為該截面的剪應力值。N點的橫坐標值等於圓心的橫坐標值加上半徑值與cos2θ之積,即(x=b'+r\cos2\theta),N點的縱坐標值等於半徑值與sin2θ之積,即(y=r\sin2\theta)。