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 40 mm、E = 200 GPa）が、黄銅でできた管（外径 80 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 50 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 = 50 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 800 mm

σ_r = MPa

2.やさしい

鋼の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa）が、アルミニウムでできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 70 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 100 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 = 100 kN棒: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 300 mm

σ_r = MPa

3.ふつう

黄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 = 40 kNd = 10 mmL = 1 mE = 100 GPa

ε = µε

4.ふつう

棒が、鋼の区間（直径 20 mm、長さ 500 mm、E = 200 GPa）と、黄銅でできた区間（直径 40 mm、長さ 300 mm、E = 100 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 0.2 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø20 mm, 500 mm, E = 200 GPa区間 2: 黄銅, Ø40 mm, 300 mm, E = 100 GPaδ = 0.2 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。全体の伸び δ を求めよ。

P = 105 kN区間 1：Ø35 mm、1 m、アルミニウム（E = 70 GPa）区間 2：Ø12 mm、2 m、鋼（E = 200 GPa）

δ = mm

6.むずかしい

鋼の区間（直径 20 mm、長さ 600 mm、E = 200 GPa）と、青銅でできた区間（直径 50 mm、長さ 400 mm、E = 110 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 100 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, Ø20 mm, 600 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø50 mm, 400 mm, E = 110 GPaP = 100 kN

σ₂ = MPa

解答

1. σ_r = 21.22 MPa
2. σ_r = 72.14 MPa
3. ε = 5093 µε
4. P = 19.33 kN
5. δ = 10.84 mm
6. σ₂ = 42.66 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。