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 kNØ20110 GPaØ100/70600 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa）が、青銅 でできた管（外径 100 mm、内径 70 mm、E = 110 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 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: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 600 mm
σr = MPa
2.やさしい
Ø 12 mm2 mP = 110 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 = 110 kNd = 12 mm
σ = MPa
3.ふつう
Ø 20 mm銅0.5 mP = 110 kN

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

P = 110 kNd = 20 mmL = 0.5 mE = 117 GPa
ε = µε
4.ふつう
P = ?12300 mm500 mmØ25Ø30δ = 0.2 mm

棒が、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 30 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 0.2 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø25 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø30 mm, 500 mm, E = 110 GPaδ = 0.2 mm
P = kN
5.むずかしい
Ø 30 mm銅2 mØ 12 mm鋼1 mP = 100 kN

段付き棒は壁に固定され、自由端に荷重を受ける。全体の伸び δ を求めよ。

P = 100 kN区間 1：Ø30 mm、2 m、銅（E = 117 GPa）区間 2：Ø12 mm、1 m、鋼（E = 200 GPa）
δ = mm
6.むずかしい
P = ?Ø20110 GPaØ80/60500 mm

鋼 の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa、許容応力 160 MPa）が、青銅 でできた管（外径 80 mm、内径 60 mm、E = 110 GPa、許容応力 50 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/Ø60 mm, E = 110 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN

解答

  1. 1. σr = 59.59 MPa
  2. 2. σ = 972.6 MPa
  3. 3. ε = 2993 µε
  4. 4. P = 21.08 kN
  5. 5. δ = 6.839 mm
  6. 6. Pmax = 138.5 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。