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
100 kNØ40110 GPaØ120/70400 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 40 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 400 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: Ø120/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 400 mm
σr = MPa
2.やさしい
Ø 30 mm1.5 mP = 30 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 = 30 kNd = 30 mm
σ = MPa
3.ふつう
Ø 12 mm鋼1 mP = 85 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 = 85 kNd = 12 mmL = 1 mE = 200 GPa
ε = µε
4.ふつう
P = ?12300 mm200 mmØ30Ø60δ = 0.2 mm

棒が、鋼 の区間（直径 30 mm、長さ 300 mm、E = 200 GPa）と、アルミニウム でできた区間（直径 60 mm、長さ 200 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 0.2 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø30 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: アルミニウム, Ø60 mm, 200 mm, E = 70 GPaδ = 0.2 mm
P = kN
5.むずかしい
Ø 25 mm鋼0.5 mØ 12 mmアルミニウム0.5 mP = 120 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 = 120 kN区間 1：Ø25 mm、0.5 m、鋼（E = 200 GPa）区間 2：Ø12 mm、0.5 m、アルミニウム（E = 70 GPa）
σmax = MPa
6.むずかしい
50 kN12400 mm500 mmØ20Ø60σ2​ = ?

鋼 の区間（直径 20 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa）と、青銅 でできた区間（直径 60 mm、長さ 500 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 50 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, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 青銅, Ø60 mm, 500 mm, E = 110 GPaP = 50 kN
σ2 = MPa

解答

  1. 1. σr = 18.66 MPa
  2. 2. σ = 42.44 MPa
  3. 3. ε = 3758 µε
  4. 4. P = 63.85 kN
  5. 5. σmax = 1061 MPa
  6. 6. σ2 = 14.12 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。