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
300 kNØ30120 GPaØ120/50500 mmσr​ = ?

قضيب من الفولاذ (القطر 30 mm وE = 200 GPa) داخل أنبوب من النحاس (القطر الخارجي 120 mm والقطر الداخلي 50 mm وE = 120 GPa). طول كل منهما 500 mm، ويُضغطان معًا بين لوحين صلبين بقوة 300 kN. أوجد إجهاد الضغط σr في القضيب.

P = 300 kNالقضيب: Ø30 mm, E = 200 GPaالأنبوب: Ø120/Ø50 mm, E = 120 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.سهلة
Ø 10 mm2 mP = 15 kN

قضيب دائري مصمت يحمل حمل شدّ محوريًا P. أوجد الإجهاد العمودي σ في القضيب.

P = 15 kNd = 10 mm
σ = MPa
3.متوسطة
Ø 30 mmالألومنيوم3 mP = 30 kN

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

P = 30 kNd = 30 mmL = 3 mE = 70 GPa
ε = µε
4.متوسطة
P = ?12500 mm300 mmØ40Ø30δ = 0,2 mm

قضيب مصنوع من مقطع الفولاذ (القطر 40 mm والطول 500 mm وE = 200 GPa) موصول طرفًا بطرف بمقطع من الألومنيوم (القطر 30 mm والطول 300 mm وE = 70 GPa). هو مثبت عند أحد طرفيه ومشدود عند الآخر. أوجد الحمل المحوري P الذي يستطيله بمقدار 0,2 mm إجمالًا.

المقطع 1: الفولاذ, Ø40 mm, 500 mm, E = 200 GPaالمقطع 2: الألومنيوم, Ø30 mm, 300 mm, E = 70 GPaδ = 0,2 mm
P = kN
5.صعبة
Ø 30 mmالنحاس الأصفر2 mØ 12 mmالنحاس الأصفر2 mP = 115 kN

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

P = 115 kNالجزء 1: Ø30 mm، 2 m، النحاس الأصفر (E = 100 GPa)الجزء 2: Ø12 mm، 2 m، النحاس الأصفر (E = 100 GPa)
σmax = MPa
6.صعبة
20 kN12500 mm300 mmØ30Ø60σ2​ = ?

مقطع الفولاذ (القطر 30 mm والطول 500 mm وE = 200 GPa) ومقطع من البرونز (القطر 60 mm والطول 300 mm وE = 110 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, 500 mm, E = 200 GPaالمقطع 2: البرونز, Ø60 mm, 300 mm, E = 110 GPaP = 20 kN
σ2 = MPa

مفتاح الإجابات

  1. 1. σr = 47,51 MPa
  2. 2. σ = 191 MPa
  3. 3. ε = 606,3 µε
  4. 4. P = 24,84 kN
  5. 5. σmax = 1017 MPa
  6. 6. σ2 = 5,558 MPa

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