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
50 kNØ30120 GPaØ100/60500 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 30 mm、E = 200 GPa）が、銅 でできた管（外径 100 mm、内径 60 mm、E = 120 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 500 mm で、剛な板の間で 50 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 = 50 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.やさしい
100 kNØ4070 GPaØ100/70600 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa）が、アルミニウム でできた管（外径 100 mm、内径 70 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。 棒の圧縮応力 σr を求めなさい。

P = 100 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.ふつう
Ø 12 mm鋼0.5 mP = 35 kN

鋼製の棒の軸ひずみ ε をマイクロひずみ (µε = 10⁻⁶) で求めよ。

P = 35 kNd = 12 mmL = 0.5 mE = 200 GPa
ε = µε
4.ふつう
150 kNØ30110 GPaØ120/70300 mmδ = ?

鋼 の棒（直径 30 mm、E = 200 GPa）が、青銅 でできた管（外径 120 mm、内径 70 mm、E = 110 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 150 kN によって一緒に圧縮されます。 縮み δ を求めなさい。

P = 150 kN棒: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 300 mm
δ = mm
5.むずかしい
20 kN12500 mm300 mmØ25Ø30σ2​ = ?

鋼 の区間（直径 25 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、黄銅 でできた区間（直径 30 mm、長さ 300 mm、E = 100 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 20 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, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: 黄銅, Ø30 mm, 300 mm, E = 100 GPaP = 20 kN
σ2 = MPa
6.むずかしい
P = ?Ø20100 GPaØ80/50300 mm

鋼 の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa、許容応力 160 MPa）が、黄銅 でできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 100 GPa、許容応力 50 MPa）の中に入っています。両者は剛な板の間で一緒に圧縮されます。最大荷重 Pmax を求めなさい。

棒: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN

解答

  1. 1. σr = 13.43 MPa
  2. 2. σr = 37.61 MPa
  3. 3. ε = 1547 µε
  4. 4. δ = 0.04677 mm
  5. 5. σ2 = 15.43 MPa
  6. 6. Pmax = 184.6 kN

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