鋼 の棒(直径 25 mm、E = 200 GPa)が、青銅 でできた管(外径 100 mm、内径 70 mm、E = 110 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 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。
解答つき軸応力とひずみワークシート
1.やさしい
P = 250 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 400 mm
σr = 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 = 25 kNd = 30 mm
σ = MPa
3.ふつう
棒が、鋼 の区間(直径 40 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa)と、青銅 でできた区間(直径 30 mm、長さ 200 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, Ø40 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø30 mm, 200 mm, E = 110 GPaδ = 0.4 mm
P = kN
4.ふつう
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 30 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 0.4 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, Ø30 mm, 300 mm, E = 70 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。棒の最大垂直応力 σmax を求めよ。
P = 55 kN区間 1:Ø35 mm、2 m、アルミニウム(E = 70 GPa)区間 2:Ø12 mm、2 m、銅(E = 117 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 = 80 kN区間 1:Ø35 mm、0.5 m、銅(E = 117 GPa)区間 2:Ø12 mm、1.5 m、銅(E = 117 GPa)
δ = mm
解答
- 1. σr = 92.8 MPa
- 2. σ = 35.37 MPa
- 3. P = 96.07 kN
- 4. P = 32.86 kN
- 5. σmax = 486.3 MPa
- 6. δ = 9.424 mm
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