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、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 400 mm で、剛な板の間で 200 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 = 200 kN棒: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 400 mm

σ_r = 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 = 45 kNd = 20 mm

σ = 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 = 55 kNd = 10 mmL = 2 mE = 70 GPa

δ = mm

4.ふつう

軸荷重を受ける黄銅製の棒の伸び δ を求めよ。

P = 30 kNd = 16 mmL = 3 mE = 100 GPa

δ = mm

5.むずかしい

鋼の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa、許容応力 200 MPa）が、アルミニウムでできた管（外径 120 mm、内径 50 mm、E = 70 GPa、許容応力 100 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 P_max を求めなさい。

棒: Ø20 mm, E = 200 GPa, σ_allow = 200 MPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 70 GPa, σ_allow = 100 MPa

P_max = kN

6.むずかしい

鋼の区間（直径 30 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 40 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: 黄銅, Ø30 mm, 300 mm, E = 100 GPaP = 40 kN

σ₂ = MPa

解答

1. σ_r = 105.7 MPa
2. σ = 143.2 MPa
3. δ = 20.01 mm
4. δ = 4.476 mm
5. P_max = 717.1 kN
6. σ₂ = 25.72 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。