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 = 110 kNd = 30 mm
σ = MPa
2.やさしい
鋼 の棒(直径 30 mm、E = 200 GPa)が、銅 でできた管(外径 100 mm、内径 50 mm、E = 120 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 80 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 = 80 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø50 mm, E = 120 GPaL = 300 mm
σr = MPa
3.ふつう
鋼製の棒の軸ひずみ ε をマイクロひずみ (µε = 10⁻⁶) で求めよ。
P = 95 kNd = 10 mmL = 3 mE = 200 GPa
ε = µε
4.ふつう
鋼 の棒(直径 40 mm、E = 200 GPa)が、銅 でできた管(外径 120 mm、内径 50 mm、E = 120 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: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 120 GPaL = 300 mm
δ = mm
5.むずかしい
鋼 の棒(直径 40 mm、E = 200 GPa、許容応力 250 MPa)が、アルミニウム でできた管(外径 120 mm、内径 50 mm、E = 70 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: Ø40 mm, E = 200 GPa, σallow = 250 MPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 70 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN
6.むずかしい
鋼 の棒(直径 25 mm、E = 200 GPa、許容応力 160 MPa)が、銅 でできた管(外径 120 mm、内径 60 mm、E = 120 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 = 160 MPa管: Ø120/Ø60 mm, E = 120 GPa, σallow = 100 MPa
Pmax = kN
解答
- 1. σ = 155.6 MPa
- 2. σr = 18.86 MPa
- 3. ε = 6048 µε
- 4. δ = 0.03278 mm
- 5. Pmax = 646.8 kN
- 6. Pmax = 892.8 kN
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