中実丸棒が軸方向の引張荷重 P を受ける。棒の垂直応力 σ を求めよ。
解答つき軸応力とひずみワークシート
1.やさしい
P = 105 kNd = 12 mm
σ = MPa
2.やさしい
鋼 の棒(直径 25 mm、E = 200 GPa)が、黄銅 でできた管(外径 100 mm、内径 70 mm、E = 100 GPa)の中に入っています。どちらも長さ 400 mm で、剛な板の間で 250 kN によって一緒に圧縮されます。 棒の圧縮応力 σr を求めなさい。
P = 250 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 400 mm
σr = MPa
3.ふつう
軸荷重を受ける黄銅製の棒の伸び δ を求めよ。
P = 115 kNd = 20 mmL = 2 mE = 100 GPa
δ = mm
4.ふつう
鋼 の棒(直径 25 mm、E = 200 GPa)が、銅 でできた管(外径 100 mm、内径 70 mm、E = 120 GPa)の中に入っています。どちらも長さ 600 mm で、剛な板の間で 200 kN によって一緒に圧縮されます。 縮み δ を求めなさい。
P = 200 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 120 GPaL = 600 mm
δ = mm
5.むずかしい
鋼 の区間(直径 25 mm、長さ 300 mm、E = 200 GPa)と、青銅 でできた区間(直径 50 mm、長さ 500 mm、E = 110 GPa)が端で接合され、2 つの剛な壁の間に固定されています。接合部に、区間 2 に向かって軸荷重 30 kN が作用します。区間 2 の応力の大きさ σ2 を求めなさい。
区間 1: 鋼, Ø25 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø50 mm, 500 mm, E = 110 GPaP = 30 kN
σ2 = MPa
6.むずかしい
鋼 の区間(直径 25 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa)と、銅 でできた区間(直径 40 mm、長さ 200 mm、E = 120 GPa)が端で接合され、2 つの剛な壁の間に固定されています。接合部に、区間 2 に向かって軸荷重 80 kN が作用します。区間 2 の応力の大きさ σ2 を求めなさい。
区間 1: 鋼, Ø25 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø40 mm, 200 mm, E = 120 GPaP = 80 kN
σ2 = MPa
解答
- 1. σ = 928.4 MPa
- 2. σr = 100.3 MPa
- 3. δ = 7.321 mm
- 4. δ = 0.2073 mm
- 5. σ2 = 8.693 MPa
- 6. σ2 = 48.03 MPa
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