قضيب من الفولاذ (القطر 40 mm وE = 200 GPa) داخل أنبوب من النحاس الأصفر (القطر الخارجي 80 mm والقطر الداخلي 50 mm وE = 100 GPa). طول كل منهما 400 mm، ويُضغطان معًا بين لوحين صلبين بقوة 150 kN. أوجد إجهاد الضغط σr في القضيب.
ورقة عمل الإجهاد والانفعال المحوري مع الإجابات
1.سهلة
P = 150 kNالقضيب: Ø40 mm, E = 200 GPaالأنبوب: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 400 mm
σr = MPa
2.سهلة
قضيب دائري مصمت يحمل حمل شدّ محوريًا P. أوجد الإجهاد العمودي σ في القضيب.
P = 75 kNd = 12 mm
σ = MPa
3.متوسطة
أوجد استطالة δ قضيب الفولاذ تحت الحمل المحوري.
P = 95 kNd = 30 mmL = 1 mE = 200 GPa
δ = mm
4.متوسطة
قضيب مصنوع من مقطع الفولاذ (القطر 25 mm والطول 400 mm وE = 200 GPa) موصول طرفًا بطرف بمقطع من النحاس الأصفر (القطر 40 mm والطول 200 mm وE = 100 GPa). هو مثبت عند أحد طرفيه ومشدود عند الآخر. أوجد الحمل المحوري P الذي يستطيله بمقدار 0,2 mm إجمالًا.
المقطع 1: الفولاذ, Ø25 mm, 400 mm, E = 200 GPaالمقطع 2: النحاس الأصفر, Ø40 mm, 200 mm, E = 100 GPaδ = 0,2 mm
P = kN
5.صعبة
القضيب المدرَّج مثبَّت في الجدار ومحمَّل عند طرفه الحر. أوجد أكبر إجهاد عمودي σmax في القضيب.
P = 70 kNالجزء 1: Ø30 mm، 1 m، الألومنيوم (E = 70 GPa)الجزء 2: Ø16 mm، 0,5 m، النحاس الأصفر (E = 100 GPa)
σmax = MPa
6.صعبة
قضيب من الفولاذ (القطر 20 mm وE = 200 GPa والإجهاد المسموح 200 MPa) داخل أنبوب من البرونز (القطر الخارجي 80 mm والقطر الداخلي 60 mm وE = 110 GPa والإجهاد المسموح 80 MPa). يُضغطان معًا بين لوحين صلبين. أوجد أكبر حمل Pmax.
القضيب: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPaالأنبوب: Ø80/Ø60 mm, E = 110 GPa, σallow = 80 MPa
Pmax = kN
مفتاح الإجابات
- 1. σr = 53,8 MPa
- 2. σ = 663,1 MPa
- 3. δ = 0,672 mm
- 4. P = 35,3 kN
- 5. σmax = 348,2 MPa
- 6. Pmax = 221,6 kN
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.