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 = 115 kNd = 12 mm
σ = MPa
2.やさしい
鋼 の棒(直径 25 mm、E = 200 GPa)が、青銅 でできた管(外径 100 mm、内径 70 mm、E = 110 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 100 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 = 100 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 500 mm
σr = 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 = 20 kNd = 20 mmL = 1 mE = 117 GPa
δ = mm
4.ふつう
棒が、鋼 の区間(直径 20 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa)と、銅 でできた区間(直径 50 mm、長さ 200 mm、E = 120 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 0.3 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。
区間 1: 鋼, Ø20 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø50 mm, 200 mm, E = 120 GPaδ = 0.3 mm
P = kN
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 = 110 kN区間 1:Ø30 mm、1.5 m、黄銅(E = 100 GPa)区間 2:Ø20 mm、2 m、アルミニウム(E = 70 GPa)
σmax = MPa
6.むずかしい
鋼 の区間(直径 25 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa)と、銅 でできた区間(直径 50 mm、長さ 200 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 100 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, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø50 mm, 200 mm, E = 120 GPaP = 100 kN
σ2 = MPa
解答
- 1. σ = 1017 MPa
- 2. σr = 37.12 MPa
- 3. δ = 0.5441 mm
- 4. P = 41.58 kN
- 5. σmax = 350.1 MPa
- 6. σ2 = 43.65 MPa
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