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。

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1.やさしい
250 kNØ25120 GPaØ80/50800 mmσr​ = ?

鋼 の棒(直径 25 mm、E = 200 GPa)が、銅 でできた管(外径 80 mm、内径 50 mm、E = 120 GPa)の中に入っています。どちらも長さ 800 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 σr を求めなさい。

P = 250 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 120 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.やさしい
Ø 20 mm1 mP = 45 kN

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 = 45 kNd = 20 mm
σ = MPa
3.ふつう
Ø 12 mmアルミニウム1 mP = 10 kN

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 = 10 kNd = 12 mmL = 1 mE = 70 GPa
ε = µε
4.ふつう
Ø 25 mm銅2 mP = 90 kN

軸荷重を受ける銅製の棒の伸び δ を求めよ。

P = 90 kNd = 25 mmL = 2 mE = 117 GPa
δ = mm
5.むずかしい
30 kN12600 mm400 mmØ25Ø40σ2​ = ?

鋼 の区間(直径 25 mm、長さ 600 mm、E = 200 GPa)と、青銅 でできた区間(直径 40 mm、長さ 400 mm、E = 110 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 30 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: 青銅, Ø40 mm, 400 mm, E = 110 GPaP = 30 kN
σ2 = MPa
6.むずかしい
P = ?Ø2070 GPaØ80/50500 mm

鋼 の棒(直径 20 mm、E = 200 GPa、許容応力 150 MPa)が、アルミニウム でできた管(外径 80 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: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 150 MPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN

解答

  1. 1. σr = 107.4 MPa
  2. 2. σ = 143.2 MPa
  3. 3. ε = 1263 µε
  4. 4. δ = 3.134 mm
  5. 5. σ2 = 16.2 MPa
  6. 6. Pmax = 198 kN

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。