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。
解答つき軸応力とひずみワークシート
1.やさしい
P = 70 kNd = 12 mm
σ = MPa
2.やさしい
鋼 の棒(直径 30 mm、E = 200 GPa)が、青銅 でできた管(外径 100 mm、内径 50 mm、E = 110 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 200 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 = 200 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.ふつう
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 = 50 kNd = 20 mmL = 1.5 mE = 70 GPa
δ = mm
4.ふつう
鋼 の棒(直径 30 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 600 mm で、剛な板の間で 250 kN によって一緒に圧縮されます。 縮み δ を求めなさい。
P = 250 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 600 mm
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。棒の最大垂直応力 σmax を求めよ。
P = 120 kN区間 1:Ø30 mm、2 m、鋼(E = 200 GPa)区間 2:Ø12 mm、2 m、黄銅(E = 100 GPa)
σmax = MPa
6.むずかしい
鋼 の棒(直径 20 mm、E = 200 GPa、許容応力 160 MPa)が、黄銅 でできた管(外径 100 mm、内径 60 mm、E = 100 GPa、許容応力 60 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: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 100 GPa, σallow = 60 MPa
Pmax = kN
解答
- 1. σ = 618.9 MPa
- 2. σr = 50.68 MPa
- 3. δ = 3.41 mm
- 4. δ = 0.2709 mm
- 5. σmax = 1061 MPa
- 6. Pmax = 339.3 kN
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