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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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
150 kNØ3070 GPaØ100/60500 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 30 mm、E = 200 GPa）が、アルミニウム でできた管（外径 100 mm、内径 60 mm、E = 70 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 150 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 = 150 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.やさしい
Ø 12 mm1.5 mP = 70 kN

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。

P = 70 kNd = 12 mm
σ = MPa
3.ふつう
Ø 20 mm鋼0.5 mP = 45 kN

鋼製の棒の軸ひずみ ε をマイクロひずみ (µε = 10⁻⁶) で求めよ。

P = 45 kNd = 20 mmL = 0.5 mE = 200 GPa
ε = µε
4.ふつう
P = ?12400 mm400 mmØ30Ø60δ = 0.4 mm

棒が、鋼 の区間（直径 30 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa）と、銅 でできた区間（直径 60 mm、長さ 400 mm、E = 120 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, Ø30 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø60 mm, 400 mm, E = 120 GPaδ = 0.4 mm
P = kN
5.むずかしい
Ø 35 mmアルミニウム1.5 mØ 12 mm鋼1 mP = 95 kN

段付き棒は壁に固定され、自由端に荷重を受ける。棒の最大垂直応力 σmax を求めよ。

P = 95 kN区間 1：Ø35 mm、1.5 m、アルミニウム（E = 70 GPa）区間 2：Ø12 mm、1 m、鋼（E = 200 GPa）
σmax = MPa
6.むずかしい
P = ?Ø2070 GPaØ80/50400 mm

鋼 の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa、許容応力 160 MPa）が、アルミニウム でできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 70 GPa、許容応力 70 MPa）の中に入っています。両者は剛な板の間で一緒に圧縮されます。最大荷重 Pmax を求めなさい。

棒: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPa, σallow = 70 MPa
Pmax = kN

解答

  1. 1. σr = 60.82 MPa
  2. 2. σ = 618.9 MPa
  3. 3. ε = 716.2 µε
  4. 4. P = 99.79 kN
  5. 5. σmax = 840 MPa
  6. 6. Pmax = 221.8 kN

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。