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
80 kNØ2070 GPaØ80/60400 mmσr​ = ?

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 60 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 80 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 = 80 kN棒: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 400 mm
σr = MPa
2.やさしい
150 kNØ4070 GPaØ120/60800 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa）が、アルミニウム でできた管（外径 120 mm、内径 60 mm、E = 70 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 150 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 = 150 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 800 mm
σr = MPa
3.ふつう
P = ?12600 mm500 mmØ40Ø50δ = 0.3 mm

棒が、鋼 の区間（直径 40 mm、長さ 600 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）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 0.3 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø40 mm, 600 mm, E = 200 GPa区間 2: アルミニウム, Ø50 mm, 500 mm, E = 70 GPaδ = 0.3 mm
P = kN
4.ふつう
300 kNØ40120 GPaØ80/50600 mmδ = ?

鋼 の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa）が、銅 でできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 120 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 600 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: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 120 GPaL = 600 mm
δ = mm
5.むずかしい
Ø 35 mm黄銅2 mØ 12 mm鋼0.5 mP = 45 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 = 45 kN区間 1：Ø35 mm、2 m、黄銅（E = 100 GPa）区間 2：Ø12 mm、0.5 m、鋼（E = 200 GPa）
σmax = MPa
6.むずかしい
P = ?Ø20100 GPaØ100/70400 mm

鋼 の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa、許容応力 150 MPa）が、黄銅 でできた管（外径 100 mm、内径 70 mm、E = 100 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 Pmax を求めなさい。

棒: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 150 MPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPa, σallow = 100 MPa
Pmax = kN

解答

  1. 1. σr = 73.81 MPa
  2. 2. σr = 35.5 MPa
  3. 3. P = 49.79 kN
  4. 4. δ = 0.2908 mm
  5. 5. σmax = 397.9 MPa
  6. 6. Pmax = 347.5 kN

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