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 20 mm、E = 200 GPa）が、黄銅でできた管（外径 120 mm、内径 70 mm、E = 100 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 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: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 300 mm

σ_r = MPa

2.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 = 90 kNd = 20 mm

σ = MPa

3.ふつう

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 60 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 100 kN によって一緒に圧縮されます。縮み δ を求めなさい。

P = 100 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 400 mm

δ = mm

4.ふつう

棒が、鋼の区間（直径 20 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa）と、青銅でできた区間（直径 50 mm、長さ 300 mm、E = 110 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 0.4 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø20 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø50 mm, 300 mm, E = 110 GPaδ = 0.4 mm

P = kN

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 = 70 kN区間 1：Ø35 mm、1.5 m、アルミニウム（E = 70 GPa）区間 2：Ø20 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 600 mm、E = 200 GPa）と、アルミニウムでできた区間（直径 40 mm、長さ 500 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 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, 600 mm, E = 200 GPa区間 2: アルミニウム, Ø40 mm, 500 mm, E = 70 GPaP = 40 kN

σ₂ = MPa

解答

1. σ_r = 24.72 MPa
2. σ = 286.5 MPa
3. δ = 0.08888 mm
4. P = 51.58 kN
5. δ = 2.673 mm
6. σ₂ = 9.415 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。