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 = 15 kNd = 20 mm
σ = MPa
2.やさしい
鋼 の棒(直径 30 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 500 mm で、剛な板の間で 300 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 = 300 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 500 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 = 15 kNd = 16 mmL = 3 mE = 100 GPa
δ = mm
4.ふつう
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 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。 縮み δ を求めなさい。
P = 80 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 400 mm
δ = mm
5.むずかしい
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 = 55 kN区間 1:Ø30 mm、1 m、アルミニウム(E = 70 GPa)区間 2:Ø16 mm、1.5 m、銅(E = 117 GPa)
σmax = MPa
6.むずかしい
鋼 の棒(直径 25 mm、E = 200 GPa、許容応力 150 MPa)が、アルミニウム でできた管(外径 120 mm、内径 60 mm、E = 70 GPa、許容応力 100 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: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 150 MPa管: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPa, σallow = 100 MPa
Pmax = kN
解答
- 1. σ = 47.75 MPa
- 2. σr = 168.6 MPa
- 3. δ = 2.238 mm
- 4. δ = 0.05779 mm
- 5. σmax = 273.5 MPa
- 6. Pmax = 519 kN
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