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

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 = 65 kNd = 10 mm

σ = MPa

2.やさしい

鋼の棒（直径 40 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 600 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 σ_r を求めなさい。

P = 300 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 600 mm

σ_r = MPa

3.ふつう

鋼の棒（直径 25 mm、E = 200 GPa）が、青銅でできた管（外径 120 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: Ø120/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 300 mm

δ = mm

4.ふつう

アルミニウム製の棒の軸ひずみ ε をマイクロひずみ (µε = 10⁻⁶) で求めよ。

P = 100 kNd = 30 mmL = 1 mE = 70 GPa

ε = µε

5.むずかしい

鋼の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa、許容応力 160 MPa）が、黄銅でできた管（外径 120 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 P_max を求めなさい。

棒: Ø40 mm, E = 200 GPa, σ_allow = 160 MPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 100 GPa, σ_allow = 80 MPa

P_max = kN

6.むずかしい

鋼の区間（直径 30 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa）と、アルミニウムでできた区間（直径 30 mm、長さ 500 mm、E = 70 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 80 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, Ø30 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: アルミニウム, Ø30 mm, 500 mm, E = 70 GPaP = 80 kN

σ₂ = MPa

解答

1. σ = 827.6 MPa
2. σ_r = 128.8 MPa
3. δ = 0.03996 mm
4. ε = 2021 µε
5. P_max = 948.8 kN
6. σ₂ = 24.76 MPa

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