解答つき軸応力とひずみワークシート

無料で印刷できる軸応力とひずみのワークシート：やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ： 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい

鋼の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa）が、青銅でできた管（外径 120 mm、内径 50 mm、E = 110 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 500 mm で、剛な板の間で 100 kN によって一緒に圧縮されます。棒の圧縮応力 σ_r を求めなさい。

P = 100 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 500 mm

σ_r = MPa

2.やさしい

鋼の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa）が、アルミニウムでできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 70 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 80 kN によって一緒に圧縮されます。棒の圧縮応力 σ_r を求めなさい。

P = 80 kN棒: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 400 mm

σ_r = MPa

3.ふつう

棒が、鋼の区間（直径 25 mm、長さ 600 mm、E = 200 GPa）と、青銅でできた区間（直径 50 mm、長さ 500 mm、E = 110 GPa）を端で接合したものでできています。一端が固定され、もう一端が引かれます。全体で 0.4 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø25 mm, 600 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø50 mm, 500 mm, E = 110 GPaδ = 0.4 mm

P = kN

4.ふつう

棒が、鋼の区間（直径 30 mm、長さ 300 mm、E = 200 GPa）と、アルミニウムでできた区間（直径 30 mm、長さ 200 mm、E = 70 GPa）を端で接合したものでできています。一端が固定され、もう一端が引かれます。全体で 0.5 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø30 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: アルミニウム, Ø30 mm, 200 mm, E = 70 GPaδ = 0.5 mm

P = kN

5.むずかしい

鋼の区間（直径 20 mm、長さ 300 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 100 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, Ø20 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø40 mm, 200 mm, E = 120 GPaP = 100 kN

σ₂ = MPa

6.むずかしい

鋼の区間（直径 30 mm、長さ 300 mm、E = 200 GPa）と、青銅でできた区間（直径 30 mm、長さ 400 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 100 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, Ø30 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø30 mm, 400 mm, E = 110 GPaP = 100 kN

σ₂ = MPa

解答

1. σ_r = 15.63 MPa
2. σ_r = 57.71 MPa
3. P = 47.47 kN
4. P = 81.11 kN
5. σ₂ = 62.28 MPa
6. σ₂ = 41.31 MPa

ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。