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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
80 kNØ40110 GPaØ80/60300 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa）が、青銅 でできた管（外径 80 mm、内径 60 mm、E = 110 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 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: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø60 mm, E = 110 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.やさしい
100 kNØ2070 GPaØ100/70600 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 100 mm、内径 70 mm、E = 70 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 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: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.ふつう
P = ?12300 mm300 mmØ40Ø60δ = 0.5 mm

棒が、鋼 の区間（直径 40 mm、長さ 300 mm、E = 200 GPa）と、黄銅 でできた区間（直径 60 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 0.5 mm 伸ばす軸荷重 P を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø40 mm, 300 mm, E = 200 GPa区間 2: 黄銅, Ø60 mm, 300 mm, E = 100 GPaδ = 0.5 mm
P = kN
4.ふつう
Ø 12 mm黄銅1 mP = 100 kN

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 = 100 kNd = 12 mmL = 1 mE = 100 GPa
ε = µε
5.むずかしい
P = ?Ø25110 GPaØ120/70800 mm

鋼 の棒（直径 25 mm、E = 200 GPa、許容応力 120 MPa）が、青銅 でできた管（外径 120 mm、内径 70 mm、E = 110 GPa、許容応力 50 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: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 120 MPa管: Ø120/Ø70 mm, E = 110 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN
6.むずかしい
P = ?Ø20120 GPaØ120/60500 mm

鋼 の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa、許容応力 160 MPa）が、銅 でできた管（外径 120 mm、内径 60 mm、E = 120 GPa、許容応力 70 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 = 160 MPa管: Ø120/Ø60 mm, E = 120 GPa, σallow = 70 MPa
Pmax = kN

解答

  1. 1. σr = 32.44 MPa
  2. 2. σr = 58.27 MPa
  3. 3. P = 221.8 kN
  4. 4. ε = 8842 µε
  5. 5. Pmax = 417.7 kN
  6. 6. Pmax = 630.4 kN

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。