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
300 kNØ20100 GPaØ100/70400 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa）が、黄銅 でできた管（外径 100 mm、内径 70 mm、E = 100 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 400 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 σr を求めなさい。

P = 300 kN棒: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 400 mm
σr = MPa
2.やさしい
Ø 16 mm0.5 mP = 65 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 = 65 kNd = 16 mm
σ = MPa
3.ふつう
P = ?12500 mm300 mmØ20Ø60δ = 0.2 mm

棒が、鋼 の区間（直径 20 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、アルミニウム でできた区間（直径 60 mm、長さ 300 mm、E = 70 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 0.2 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø20 mm, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: アルミニウム, Ø60 mm, 300 mm, E = 70 GPaδ = 0.2 mm
P = kN
4.ふつう
Ø 20 mm黄銅0.5 mP = 20 kN

黄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 = 20 kNd = 20 mmL = 0.5 mE = 100 GPa
ε = µε
5.むずかしい
Ø 35 mm銅2 mØ 16 mm鋼2 mP = 55 kN

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 = 55 kN区間 1：Ø35 mm、2 m、銅（E = 117 GPa）区間 2：Ø16 mm、2 m、鋼（E = 200 GPa）
σmax = MPa
6.むずかしい
P = ?Ø4070 GPaØ80/50400 mm

鋼 の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa、許容応力 160 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 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: Ø40 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPa, σallow = 100 MPa
Pmax = kN

解答

  1. 1. σr = 129.5 MPa
  2. 2. σ = 323.3 MPa
  3. 3. P = 21.11 kN
  4. 4. ε = 636.6 µε
  5. 5. σmax = 273.5 MPa
  6. 6. Pmax = 372.6 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。