Werkblad Axiale spanning en rek met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Axiale spanning en rek: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
150 kNØ40100 GPaØ120/70300 mmσr​ = ?

Een staaf van staal (diameter 40 mm, E = 200 GPa) zit in een buis van messing (buitendiameter 120 mm, binnendiameter 70 mm, E = 100 GPa). Beide zijn 300 mm lang en worden samen tussen stijve platen met 150 kN op druk belast. Bepaal de drukspanning σr in de staaf.

P = 150 kNstaaf: Ø40 mm, E = 200 GPabuis: Ø120/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.Makkelijk
Ø 20 mm0,5 mP = 35 kN

Een massieve ronde staaf draagt een axiale trekkracht P. Vind de normaalspanning σ in de staaf.

P = 35 kNd = 20 mm
σ = MPa
3.Gemiddeld
P = ?12300 mm500 mmØ20Ø50δ = 0,25 mm

Een staaf bestaat uit een segment van staal (diameter 20 mm, lengte 300 mm, E = 200 GPa) dat kop aan kop is verbonden met een segment van aluminium (diameter 50 mm, lengte 500 mm, E = 70 GPa). Hij is aan één uiteinde ingeklemd en wordt aan het andere uiteinde getrokken. Bepaal de axiale belasting P die hem in totaal 0,25 mm laat uitrekken.

segment 1: staal, Ø20 mm, 300 mm, E = 200 GPasegment 2: aluminium, Ø50 mm, 500 mm, E = 70 GPaδ = 0,25 mm
P = kN
4.Gemiddeld
Ø 20 mmMessing1 mP = 65 kN

Vind de axiale rek ε in de staaf van messing, in microrek (µε = 10⁻⁶).

P = 65 kNd = 20 mmL = 1 mE = 100 GPa
ε = µε
5.Moeilijk
Ø 35 mmKoper1 mØ 16 mmAluminium1,5 mP = 105 kN

De getrapte staaf is ingeklemd in de muur en belast aan het vrije uiteinde. Vind de grootste normaalspanning σmax in de staaf.

P = 105 kNdeel 1: Ø35 mm, 1 m, koper (E = 117 GPa)deel 2: Ø16 mm, 1,5 m, aluminium (E = 70 GPa)
σmax = MPa
6.Moeilijk
P = ?Ø25110 GPaØ120/50400 mm

Een staaf van staal (diameter 25 mm, E = 200 GPa, toelaatbare spanning 160 MPa) zit in een buis van brons (buitendiameter 120 mm, binnendiameter 50 mm, E = 110 GPa, toelaatbare spanning 100 MPa). Ze worden samen tussen stijve platen op druk belast. Bepaal de grootste belasting Pmax.

staaf: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MPabuis: Ø120/Ø50 mm, E = 110 GPa, σallow = 100 MPa
Pmax = kN

Antwoordenblad

  1. 1. σr = 30,08 MPa
  2. 2. σ = 111,4 MPa
  3. 3. P = 29,72 kN
  4. 4. ε = 2069 µε
  5. 5. σmax = 522,2 MPa
  6. 6. Pmax = 901 kN

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.