ورقة عمل الإجهاد والانفعال المحوري مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في الإجهاد والانفعال المحوري: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
150 kNØ40110 GPaØ120/70800 mmσr​ = ?

قضيب من الفولاذ (القطر 40 mm وE = 200 GPa) داخل أنبوب من البرونز (القطر الخارجي 120 mm والقطر الداخلي 70 mm وE = 110 GPa). طول كل منهما 800 mm، ويُضغطان معًا بين لوحين صلبين بقوة 150 kN. أوجد إجهاد الضغط σr في القضيب.

P = 150 kNالقضيب: Ø40 mm, E = 200 GPaالأنبوب: Ø120/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.سهلة
250 kNØ40120 GPaØ100/60500 mmσr​ = ?

قضيب من الفولاذ (القطر 40 mm وE = 200 GPa) داخل أنبوب من النحاس (القطر الخارجي 100 mm والقطر الداخلي 60 mm وE = 120 GPa). طول كل منهما 500 mm، ويُضغطان معًا بين لوحين صلبين بقوة 250 kN. أوجد إجهاد الضغط σr في القضيب.

P = 250 kNالقضيب: Ø40 mm, E = 200 GPaالأنبوب: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 500 mm
σr = MPa
3.متوسطة
Ø 10 mmالنحاس الأصفر1 mP = 60 kN

أوجد الانفعال المحوري ε في قضيب النحاس الأصفر، بوحدة الميكرو انفعال (µε = 10⁻⁶).

P = 60 kNd = 10 mmL = 1 mE = 100 GPa
ε = µε
4.متوسطة
Ø 25 mmالفولاذ2 mP = 105 kN

أوجد استطالة δ قضيب الفولاذ تحت الحمل المحوري.

P = 105 kNd = 25 mmL = 2 mE = 200 GPa
δ = mm
5.صعبة
20 kN12400 mm400 mmØ30Ø50σ2​ = ?

مقطع الفولاذ (القطر 30 mm والطول 400 mm وE = 200 GPa) ومقطع من النحاس (القطر 50 mm والطول 400 mm وE = 120 GPa) موصولان طرفًا بطرف ومثبتان بين جدارين صلبين. يؤثر حمل محوري 20 kN عند الوصلة باتجاه المقطع 2. أوجد مقدار الإجهاد σ2 في المقطع 2.

المقطع 1: الفولاذ, Ø30 mm, 400 mm, E = 200 GPaالمقطع 2: النحاس, Ø50 mm, 400 mm, E = 120 GPaP = 20 kN
σ2 = MPa
6.صعبة
Ø 40 mmالألومنيوم1,5 mØ 16 mmالنحاس الأصفر2 mP = 75 kN

القضيب المدرَّج مثبَّت في الجدار ومحمَّل عند طرفه الحر. أوجد أكبر إجهاد عمودي σmax في القضيب.

P = 75 kNالجزء 1: Ø40 mm، 1,5 m، الألومنيوم (E = 70 GPa)الجزء 2: Ø16 mm، 2 m، النحاس الأصفر (E = 100 GPa)
σmax = MPa

مفتاح الإجابات

  1. 1. σr = 27,98 MPa
  2. 2. σr = 58,51 MPa
  3. 3. ε = 7639 µε
  4. 4. δ = 2,139 mm
  5. 5. σ2 = 6,366 MPa
  6. 6. σmax = 373 MPa

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.