Naprężenie i odkształcenie osiowe: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Naprężenie i odkształcenie osiowe: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
Ø 25 mm1 mP = 30 kN

Pełny pręt okrągły przenosi osiową siłę rozciągającą P. Wyznacz naprężenie normalne σ w pręcie.

P = 30 kNd = 25 mm
σ = MPa
2.Łatwy
250 kNØ30110 GPaØ120/50500 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 30 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: brąz, średnica zewnętrzna 120 mm, średnica wewnętrzna 50 mm, E = 110 GPa). Oba mają długość 500 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 250 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 250 kNpręt: Ø30 mm, E = 200 GParura: Ø120/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 500 mm
σr = MPa
3.Średni
300 kNØ2570 GPaØ120/60300 mmδ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 25 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: aluminium, średnica zewnętrzna 120 mm, średnica wewnętrzna 60 mm, E = 70 GPa). Oba mają długość 300 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 300 kN. Wyznacz skrócenie δ.

P = 300 kNpręt: Ø25 mm, E = 200 GParura: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 300 mm
δ = mm
4.Średni
P = ?12400 mm200 mmØ40Ø40δ = 0,5 mm

Pręt składa się z odcinka (materiał: stal, średnica 40 mm, długość 400 mm, E = 200 GPa) połączonego końcami z odcinkiem (materiał: mosiądz, średnica 40 mm, długość 200 mm, E = 100 GPa). Jest zamocowany na jednym końcu i rozciągany na drugim. Wyznacz obciążenie osiowe P, które wydłuża go łącznie o 0,5 mm.

odcinek 1: stal, Ø40 mm, 400 mm, E = 200 GPaodcinek 2: mosiądz, Ø40 mm, 200 mm, E = 100 GPaδ = 0,5 mm
P = kN
5.Trudny
Ø 30 mmAluminium0,5 mØ 20 mmStal0,5 mP = 75 kN

Pręt schodkowy jest utwierdzony w ścianie i obciążony na swobodnym końcu. Wyznacz największe naprężenie normalne σmax w pręcie.

P = 75 kNodcinek 1: Ø30 mm, 0,5 m, aluminium (E = 70 GPa)odcinek 2: Ø20 mm, 0,5 m, stal (E = 200 GPa)
σmax = MPa
6.Trudny
30 kN12300 mm200 mmØ20Ø50σ2​ = ?

Odcinek (materiał: stal, średnica 20 mm, długość 300 mm, E = 200 GPa) i odcinek (materiał: mosiądz, średnica 50 mm, długość 200 mm, E = 100 GPa) są połączone końcami i zamocowane między dwiema sztywnymi ścianami. W miejscu połączenia działa obciążenie osiowe 30 kN skierowane ku odcinkowi 2. Wyznacz wartość naprężenia σ2 w odcinku 2.

odcinek 1: stal, Ø20 mm, 300 mm, E = 200 GPaodcinek 2: mosiądz, Ø50 mm, 200 mm, E = 100 GPaP = 30 kN
σ2 = MPa

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σ = 61,12 MPa
  2. 2. σr = 42,75 MPa
  3. 3. δ = 0,1301 mm
  4. 4. P = 157,1 kN
  5. 5. σmax = 238,7 MPa
  6. 6. σ2 = 12,59 MPa

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.