قضيب من الفولاذ (القطر 25 mm وE = 200 GPa) داخل أنبوب من الألومنيوم (القطر الخارجي 80 mm والقطر الداخلي 60 mm وE = 70 GPa). طول كل منهما 300 mm، ويُضغطان معًا بين لوحين صلبين بقوة 200 kN. أوجد إجهاد الضغط σr في القضيب.
ورقة عمل الإجهاد والانفعال المحوري مع الإجابات
1.سهلة
P = 200 kNالقضيب: Ø25 mm, E = 200 GPaالأنبوب: Ø80/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.سهلة
قضيب دائري مصمت يحمل حمل شدّ محوريًا P. أوجد الإجهاد العمودي σ في القضيب.
P = 120 kNd = 12 mm
σ = MPa
3.متوسطة
قضيب مصنوع من مقطع الفولاذ (القطر 30 mm والطول 400 mm وE = 200 GPa) موصول طرفًا بطرف بمقطع من البرونز (القطر 60 mm والطول 400 mm وE = 110 GPa). هو مثبت عند أحد طرفيه ومشدود عند الآخر. أوجد الحمل المحوري P الذي يستطيله بمقدار 0,2 mm إجمالًا.
المقطع 1: الفولاذ, Ø30 mm, 400 mm, E = 200 GPaالمقطع 2: البرونز, Ø60 mm, 400 mm, E = 110 GPaδ = 0,2 mm
P = kN
4.متوسطة
أوجد استطالة δ قضيب النحاس الأصفر تحت الحمل المحوري.
P = 120 kNd = 30 mmL = 2 mE = 100 GPa
δ = mm
5.صعبة
القضيب المدرَّج مثبَّت في الجدار ومحمَّل عند طرفه الحر. أوجد أكبر إجهاد عمودي σmax في القضيب.
P = 115 kNالجزء 1: Ø30 mm، 1 m، الفولاذ (E = 200 GPa)الجزء 2: Ø20 mm، 2 m، الألومنيوم (E = 70 GPa)
σmax = MPa
6.صعبة
القضيب المدرَّج مثبَّت في الجدار ومحمَّل عند طرفه الحر. أوجد الاستطالة الكلية δ.
P = 50 kNالجزء 1: Ø40 mm، 0,5 m، الفولاذ (E = 200 GPa)الجزء 2: Ø16 mm، 2 m، النحاس الأصفر (E = 100 GPa)
δ = mm
مفتاح الإجابات
- 1. σr = 158,7 MPa
- 2. σ = 1061 MPa
- 3. P = 48,6 kN
- 4. δ = 3,395 mm
- 5. σmax = 366,1 MPa
- 6. δ = 5,073 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.