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。

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

鋼の棒（直径 25 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 400 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 σ_r を求めなさい。

P = 80 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 400 mm

σ_r = MPa

2.やさしい

鋼の棒（直径 40 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 80 kN によって一緒に圧縮されます。棒の圧縮応力 σ_r を求めなさい。

P = 80 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 800 mm

σ_r = MPa

3.ふつう

軸荷重を受けるアルミニウム製の棒の伸び δ を求めよ。

P = 25 kNd = 16 mmL = 1 mE = 70 GPa

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 120 mm、内径 50 mm、E = 70 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 300 kN によって一緒に圧縮されます。縮み δ を求めなさい。

P = 300 kN棒: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 400 mm

δ = mm

5.むずかしい

鋼の区間（直径 30 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、アルミニウムでできた区間（直径 50 mm、長さ 500 mm、E = 70 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 80 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, Ø30 mm, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: アルミニウム, Ø50 mm, 500 mm, E = 70 GPaP = 80 kN

σ₂ = 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。棒の最大垂直応力 σ_max を求めよ。

P = 45 kN区間 1：Ø40 mm、0.5 m、銅（E = 117 GPa）区間 2：Ø12 mm、0.5 m、黄銅（E = 100 GPa）

σ_max = MPa

解答

1. σ_r = 39.56 MPa
2. σ_r = 16.04 MPa
3. δ = 1.776 mm
4. δ = 0.1673 mm
5. σ₂ = 20.08 MPa
6. σ_max = 397.9 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。