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

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 400 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 σ_r を求めなさい。

P = 250 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 400 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 = 25 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 = 100 kNd = 12 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 = 40 kNd = 12 mmL = 2.5 mE = 117 GPa

ε = µε

5.むずかしい

鋼の区間（直径 20 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、銅でできた区間（直径 60 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 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, Ø20 mm, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø60 mm, 200 mm, E = 120 GPaP = 30 kN

σ₂ = MPa

6.むずかしい

鋼の区間（直径 20 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa）と、青銅でできた区間（直径 60 mm、長さ 300 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 80 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, Ø20 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø60 mm, 300 mm, E = 110 GPaP = 80 kN

σ₂ = MPa

解答

1. σ_r = 94.04 MPa
2. σ = 124.3 MPa
3. δ = 3.779 mm
4. ε = 3023 µε
5. σ₂ = 9.879 MPa
6. σ₂ = 24.57 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。