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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
80 kNØ30110 GPaØ120/50800 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 30 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 800 mm で、剛な板の間で 80 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 = 80 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.やさしい
100 kNØ30100 GPaØ120/70800 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 30 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 800 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 σr を求めなさい。

P = 100 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 800 mm
σr = MPa
3.ふつう
P = ?12500 mm300 mmØ30Ø40δ = 0.4 mm

棒が、鋼 の区間（直径 30 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、銅 でできた区間（直径 40 mm、長さ 300 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 0.4 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø30 mm, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø40 mm, 300 mm, E = 120 GPaδ = 0.4 mm
P = kN
4.ふつう
Ø 20 mm銅2.5 mP = 120 kN

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 = 120 kNd = 20 mmL = 2.5 mE = 117 GPa
ε = µε
5.むずかしい
Ø 25 mm黄銅1.5 mØ 12 mm黄銅1.5 mP = 100 kN

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 = 100 kN区間 1：Ø25 mm、1.5 m、黄銅（E = 100 GPa）区間 2：Ø12 mm、1.5 m、黄銅（E = 100 GPa）
σmax = MPa
6.むずかしい
100 kN12300 mm500 mmØ25Ø60σ2​ = ?

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 60 mm、長さ 500 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 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, Ø25 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: 銅, Ø60 mm, 500 mm, E = 120 GPaP = 100 kN
σ2 = MPa

解答

  1. 1. σr = 13.68 MPa
  2. 2. σr = 22.54 MPa
  3. 3. P = 72.38 kN
  4. 4. ε = 3265 µε
  5. 5. σmax = 884.2 MPa
  6. 6. σ2 = 23.86 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。