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。

名前: ____________________ 日付: ____________

1.やさしい

鋼の棒（直径 25 mm、E = 200 GPa）が、アルミニウムでできた管（外径 120 mm、内径 60 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 250 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 = 250 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 400 mm

σ_r = MPa

2.やさしい

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 = 16 mm

σ = MPa

3.ふつう

棒が、鋼の区間（直径 30 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、アルミニウムでできた区間（直径 40 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 0.2 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø30 mm, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: アルミニウム, Ø40 mm, 200 mm, E = 70 GPaδ = 0.2 mm

P = kN

4.ふつう

棒が、鋼の区間（直径 30 mm、長さ 600 mm、E = 200 GPa）と、青銅でできた区間（直径 50 mm、長さ 400 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, Ø30 mm, 600 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø50 mm, 400 mm, E = 110 GPaδ = 0.4 mm

P = kN

5.むずかしい

鋼の区間（直径 25 mm、長さ 600 mm、E = 200 GPa）と、黄銅でできた区間（直径 40 mm、長さ 500 mm、E = 100 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 60 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, Ø25 mm, 600 mm, E = 200 GPa区間 2: 黄銅, Ø40 mm, 500 mm, E = 100 GPaP = 60 kN

σ₂ = MPa

6.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。全体の伸び δ を求めよ。

P = 55 kN区間 1：Ø30 mm、0.5 m、鋼（E = 200 GPa）区間 2：Ø16 mm、1 m、黄銅（E = 100 GPa）

δ = mm

解答

1. σ_r = 72.26 MPa
2. σ = 547.1 MPa
3. P = 34.42 kN
4. P = 65.62 kN
5. σ₂ = 28.92 MPa
6. δ = 2.93 mm

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。