قضيب من الفولاذ (القطر 30 mm وE = 200 GPa) داخل أنبوب من البرونز (القطر الخارجي 120 mm والقطر الداخلي 70 mm وE = 110 GPa). طول كل منهما 400 mm، ويُضغطان معًا بين لوحين صلبين بقوة 300 kN. أوجد إجهاد الضغط σr في القضيب.
ورقة عمل الإجهاد والانفعال المحوري مع الإجابات
1.سهلة
P = 300 kNالقضيب: Ø30 mm, E = 200 GPaالأنبوب: Ø120/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 400 mm
σr = MPa
2.سهلة
قضيب من الفولاذ (القطر 20 mm وE = 200 GPa) داخل أنبوب من النحاس الأصفر (القطر الخارجي 100 mm والقطر الداخلي 70 mm وE = 100 GPa). طول كل منهما 500 mm، ويُضغطان معًا بين لوحين صلبين بقوة 100 kN. أوجد إجهاد الضغط σr في القضيب.
P = 100 kNالقضيب: Ø20 mm, E = 200 GPaالأنبوب: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 500 mm
σr = MPa
3.متوسطة
أوجد استطالة δ قضيب الألومنيوم تحت الحمل المحوري.
P = 60 kNd = 20 mmL = 1,5 mE = 70 GPa
δ = mm
4.متوسطة
أوجد استطالة δ قضيب الفولاذ تحت الحمل المحوري.
P = 10 kNd = 10 mmL = 1,5 mE = 200 GPa
δ = mm
5.صعبة
مقطع الفولاذ (القطر 40 mm والطول 400 mm وE = 200 GPa) ومقطع من الألومنيوم (القطر 50 mm والطول 300 mm وE = 70 GPa) موصولان طرفًا بطرف ومثبتان بين جدارين صلبين. يؤثر حمل محوري 60 kN عند الوصلة باتجاه المقطع 2. أوجد مقدار الإجهاد σ2 في المقطع 2.
المقطع 1: الفولاذ, Ø40 mm, 400 mm, E = 200 GPaالمقطع 2: الألومنيوم, Ø50 mm, 300 mm, E = 70 GPaP = 60 kN
σ2 = MPa
6.صعبة
القضيب المدرَّج مثبَّت في الجدار ومحمَّل عند طرفه الحر. أوجد أكبر إجهاد عمودي σmax في القضيب.
P = 30 kNالجزء 1: Ø35 mm، 1,5 m، الفولاذ (E = 200 GPa)الجزء 2: Ø12 mm، 0,5 m، الألومنيوم (E = 70 GPa)
σmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. σr = 62,36 MPa
- 2. σr = 43,16 MPa
- 3. δ = 4,093 mm
- 4. δ = 0,9549 mm
- 5. σ2 = 12,89 MPa
- 6. σmax = 265,3 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.