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
250 kNØ20110 GPaØ80/50300 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa）が、青銅 でできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 110 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 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: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.やさしい
Ø 20 mm2 mP = 85 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 = 85 kNd = 20 mm
σ = MPa
3.ふつう
P = ?12300 mm200 mmØ25Ø50δ = 0.3 mm

棒が、鋼 の区間（直径 25 mm、長さ 300 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, Ø25 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø50 mm, 200 mm, E = 120 GPaδ = 0.3 mm
P = kN
4.ふつう
Ø 10 mm黄銅2.5 mP = 110 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 = 110 kNd = 10 mmL = 2.5 mE = 100 GPa
ε = µε
5.むずかしい
P = ?Ø30110 GPaØ120/50800 mm

鋼 の棒（直径 30 mm、E = 200 GPa、許容応力 200 MPa）が、青銅 でできた管（外径 120 mm、内径 50 mm、E = 110 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: Ø30 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 110 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN
6.むずかしい
Ø 35 mm鋼2 mØ 20 mm鋼1.5 mP = 25 kN

段付き棒は壁に固定され、自由端に荷重を受ける。全体の伸び δ を求めよ。

P = 25 kN区間 1：Ø35 mm、2 m、鋼（E = 200 GPa）区間 2：Ø20 mm、1.5 m、鋼（E = 200 GPa）
δ = mm

解答

  1. 1. σr = 125.1 MPa
  2. 2. σ = 270.6 MPa
  3. 3. P = 76.83 kN
  4. 4. ε = 14006 µε
  5. 5. Pmax = 531.6 kN
  6. 6. δ = 0.8567 mm

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。