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
100 kNØ30120 GPaØ100/60500 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 30 mm、E = 200 GPa）が、銅 でできた管（外径 100 mm、内径 60 mm、E = 120 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 σr を求めなさい。

P = 100 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.やさしい
Ø 10 mm2 mP = 115 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 = 115 kNd = 10 mm
σ = MPa
3.ふつう
P = ?12400 mm400 mmØ30Ø30δ = 0.4 mm

棒が、鋼 の区間（直径 30 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa）と、黄銅 でできた区間（直径 30 mm、長さ 400 mm、E = 100 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: 黄銅, Ø30 mm, 400 mm, E = 100 GPaδ = 0.4 mm
P = kN
4.ふつう
150 kNØ25110 GPaØ80/50300 mmδ = ?

鋼 の棒（直径 25 mm、E = 200 GPa）が、青銅 でできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 110 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 300 mm で、剛な板の間で 150 kN によって一緒に圧縮されます。 縮み δ を求めなさい。

P = 150 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 300 mm
δ = mm
5.むずかしい
P = ?Ø30100 GPaØ80/50600 mm

鋼 の棒（直径 30 mm、E = 200 GPa、許容応力 160 MPa）が、黄銅 でできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 100 GPa、許容応力 80 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: Ø30 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPa, σallow = 80 MPa
Pmax = kN
6.むずかしい
100 kN12500 mm200 mmØ20Ø50σ2​ = ?

鋼 の区間（直径 20 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、銅 でできた区間（直径 50 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, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø50 mm, 200 mm, E = 120 GPaP = 100 kN
σ2 = MPa

解答

  1. 1. σr = 26.86 MPa
  2. 2. σ = 1464 MPa
  3. 3. P = 47.12 kN
  4. 4. δ = 0.1034 mm
  5. 5. Pmax = 358.1 kN
  6. 6. σ2 = 46.02 MPa

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