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、青銅でできた管（外径 120 mm、内径 50 mm、E = 110 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 500 mm で、剛な板の間で 100 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 = 100 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 500 mm

σ_r = MPa

2.やさしい

鋼の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa）が、黄銅でできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 100 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 600 mm で、剛な板の間で 150 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 = 150 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 600 mm

σ_r = MPa

3.ふつう

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 = 30 kNd = 25 mmL = 1.5 mE = 100 GPa

ε = µε

4.ふつう

軸荷重を受ける銅製の棒の伸び δ を求めよ。

P = 90 kNd = 30 mmL = 0.5 mE = 117 GPa

δ = mm

5.むずかしい

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 = 10 kN区間 1：Ø40 mm、1.5 m、銅（E = 117 GPa）区間 2：Ø12 mm、1 m、鋼（E = 200 GPa）

δ = mm

6.むずかしい

鋼の区間（直径 40 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、銅でできた区間（直径 30 mm、長さ 300 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 40 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, Ø40 mm, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø30 mm, 300 mm, E = 120 GPaP = 40 kN

σ₂ = MPa

解答

1. σ_r = 15.63 MPa
2. σ_r = 53.8 MPa
3. ε = 611.2 µε
4. δ = 0.5441 mm
5. δ = 0.5441 mm
6. σ₂ = 20.37 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。