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

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 = 30 kNd = 12 mm

σ = MPa

2.やさしい

鋼の棒（直径 25 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 400 mm で、剛な板の間で 300 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 = 300 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 400 mm

σ_r = MPa

3.ふつう

棒が、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）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 0.5 mm 伸ばす軸荷重 P 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 GPaδ = 0.5 mm

P = kN

4.ふつう

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 = 35 kNd = 16 mmL = 2.5 mE = 70 GPa

ε = µε

5.むずかしい

鋼の区間（直径 40 mm、長さ 300 mm、E = 200 GPa）と、青銅でできた区間（直径 30 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 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, Ø40 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø30 mm, 300 mm, E = 110 GPaP = 100 kN

σ₂ = MPa

6.むずかしい

鋼の区間（直径 30 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa）と、青銅でできた区間（直径 50 mm、長さ 400 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 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, Ø30 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø50 mm, 400 mm, E = 110 GPaP = 40 kN

σ₂ = MPa

解答

1. σ = 265.3 MPa
2. σ_r = 117.5 MPa
3. P = 58.5 kN
4. ε = 2487 µε
5. σ₂ = 33.43 MPa
6. σ₂ = 12.31 MPa

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