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 = 100 kNd = 25 mm
σ = MPa
2.やさしい
鋼 の棒(直径 30 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 300 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 = 300 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.ふつう
鋼 の棒(直径 30 mm、E = 200 GPa)が、黄銅 でできた管(外径 100 mm、内径 60 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 200 kN によって一緒に圧縮されます。 縮み δ を求めなさい。
P = 200 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 800 mm
δ = mm
4.ふつう
鋼 の棒(直径 20 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 600 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: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 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 = 55 kN区間 1:Ø40 mm、2 m、銅(E = 117 GPa)区間 2:Ø16 mm、1 m、鋼(E = 200 GPa)
σmax = MPa
6.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 = 120 kN区間 1:Ø30 mm、1.5 m、鋼(E = 200 GPa)区間 2:Ø12 mm、1 m、鋼(E = 200 GPa)
δ = mm
解答
- 1. σ = 203.7 MPa
- 2. σr = 134 MPa
- 3. δ = 0.2484 mm
- 4. δ = 0.1447 mm
- 5. σmax = 273.5 MPa
- 6. δ = 6.578 mm
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