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 40 mm、E = 200 GPa）が、アルミニウムでできた管（外径 100 mm、内径 70 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 200 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 = 200 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 500 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 = 100 kNd = 16 mm

σ = MPa

3.ふつう

軸荷重を受ける銅製の棒の伸び δ を求めよ。

P = 110 kNd = 25 mmL = 0.5 mE = 117 GPa

δ = mm

4.ふつう

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 = 75 kNd = 16 mmL = 0.5 mE = 117 GPa

ε = µε

5.むずかしい

鋼の区間（直径 40 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa）と、銅でできた区間（直径 50 mm、長さ 400 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 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, Ø40 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø50 mm, 400 mm, E = 120 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。棒の最大垂直応力 σ_max を求めよ。

P = 105 kN区間 1：Ø40 mm、0.5 m、黄銅（E = 100 GPa）区間 2：Ø20 mm、0.5 m、アルミニウム（E = 70 GPa）

σ_max = MPa

解答

1. σ_r = 75.23 MPa
2. σ = 497.4 MPa
3. δ = 0.9577 mm
4. ε = 3188 µε
5. σ₂ = 14.79 MPa
6. σ_max = 334.2 MPa

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。