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
250 kNØ40100 GPaØ100/60800 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 40 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 250 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 = 250 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.やさしい
Ø 10 mm2 mP = 75 kN

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 = 75 kNd = 10 mm
σ = MPa
3.ふつう
P = ?12600 mm300 mmØ25Ø50δ = 0.5 mm

棒が、鋼 の区間（直径 25 mm、長さ 600 mm、E = 200 GPa）と、アルミニウム でできた区間（直径 50 mm、長さ 300 mm、E = 70 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, Ø25 mm, 600 mm, E = 200 GPa区間 2: アルミニウム, Ø50 mm, 300 mm, E = 70 GPaδ = 0.5 mm
P = kN
4.ふつう
Ø 30 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 = 30 mmL = 2.5 mE = 117 GPa
ε = µε
5.むずかしい
Ø 30 mmアルミニウム1.5 mØ 12 mm鋼1 mP = 20 kN

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 = 20 kN区間 1：Ø30 mm、1.5 m、アルミニウム（E = 70 GPa）区間 2：Ø12 mm、1 m、鋼（E = 200 GPa）
δ = mm
6.むずかしい
Ø 30 mm銅1 mØ 16 mm黄銅1 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：Ø30 mm、1 m、銅（E = 117 GPa）区間 2：Ø16 mm、1 m、黄銅（E = 100 GPa）
σmax = MPa

解答

  1. 1. σr = 66.31 MPa
  2. 2. σ = 954.9 MPa
  3. 3. P = 60.28 kN
  4. 4. ε = 1451 µε
  5. 5. δ = 1.49 mm
  6. 6. σmax = 497.4 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。