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
80 kNØ4070 GPaØ100/50300 mmσr​ = ?

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 50 mm、E = 70 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: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.やさしい
Ø 16 mm0.5 mP = 80 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 = 80 kNd = 16 mm
σ = MPa
3.ふつう
Ø 30 mmアルミニウム1 mP = 90 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 = 90 kNd = 30 mmL = 1 mE = 70 GPa
ε = µε
4.ふつう
Ø 20 mmアルミニウム2.5 mP = 10 kN

軸荷重を受けるアルミニウム製の棒の伸び δ を求めよ。

P = 10 kNd = 20 mmL = 2.5 mE = 70 GPa
δ = mm
5.むずかしい
100 kN12500 mm200 mmØ25Ø50σ2​ = ?

鋼 の区間（直径 25 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、アルミニウム でできた区間（直径 50 mm、長さ 200 mm、E = 70 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: アルミニウム, Ø50 mm, 200 mm, E = 70 GPaP = 100 kN
σ2 = MPa
6.むずかしい
Ø 35 mm黄銅2 mØ 16 mm銅2 mP = 115 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 = 115 kN区間 1：Ø35 mm、2 m、黄銅（E = 100 GPa）区間 2：Ø16 mm、2 m、銅（E = 117 GPa）
σmax = MPa

解答

  1. 1. σr = 24.11 MPa
  2. 2. σ = 397.9 MPa
  3. 3. ε = 1819 µε
  4. 4. δ = 1.137 mm
  5. 5. σ2 = 39.61 MPa
  6. 6. σmax = 572 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。