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 16 mm1,5 mP = 120 kN

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

P = 120 kNd = 16 mm
σ = MPa
2.Łatwy
200 kNØ30110 GPaØ120/60800 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 30 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: brąz, średnica zewnętrzna 120 mm, średnica wewnętrzna 60 mm, E = 110 GPa). Oba mają długość 800 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 200 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 200 kNpręt: Ø30 mm, E = 200 GParura: Ø120/Ø60 mm, E = 110 GPaL = 800 mm
σr = MPa
3.Średni
Ø 30 mmMiedź0,5 mP = 110 kN

Wyznacz odkształcenie osiowe ε w pręcie (miedź), w mikroodkształceniach (µε = 10⁻⁶).

P = 110 kNd = 30 mmL = 0,5 mE = 117 GPa
ε = µε
4.Średni
P = ?12600 mm300 mmØ30Ø40δ = 0,4 mm

Pręt składa się z odcinka (materiał: stal, średnica 30 mm, długość 600 mm, E = 200 GPa) połączonego końcami z odcinkiem (materiał: aluminium, średnica 40 mm, długość 300 mm, E = 70 GPa). Jest zamocowany na jednym końcu i rozciągany na drugim. Wyznacz obciążenie osiowe P, które wydłuża go łącznie o 0,4 mm.

odcinek 1: stal, Ø30 mm, 600 mm, E = 200 GPaodcinek 2: aluminium, Ø40 mm, 300 mm, E = 70 GPaδ = 0,4 mm
P = kN
5.Trudny
20 kN12400 mm300 mmØ25Ø50σ2​ = ?

Odcinek (materiał: stal, średnica 25 mm, długość 400 mm, E = 200 GPa) i odcinek (materiał: miedź, średnica 50 mm, długość 300 mm, E = 120 GPa) są połączone końcami i zamocowane między dwiema sztywnymi ścianami. W miejscu połączenia działa obciążenie osiowe 20 kN skierowane ku odcinkowi 2. Wyznacz wartość naprężenia σ2 w odcinku 2.

odcinek 1: stal, Ø25 mm, 400 mm, E = 200 GPaodcinek 2: miedź, Ø50 mm, 300 mm, E = 120 GPaP = 20 kN
σ2 = MPa
6.Trudny
Ø 25 mmMosiądz0,5 mØ 12 mmAluminium0,5 mP = 60 kN

Pręt schodkowy jest utwierdzony w ścianie i obciążony na swobodnym końcu. Wyznacz całkowite wydłużenie δ.

P = 60 kNodcinek 1: Ø25 mm, 0,5 m, mosiądz (E = 100 GPa)odcinek 2: Ø12 mm, 0,5 m, aluminium (E = 70 GPa)
δ = mm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σ = 596,8 MPa
  2. 2. σr = 37,23 MPa
  3. 3. ε = 1330 µε
  4. 4. P = 52,26 kN
  5. 5. σ2 = 7,761 MPa
  6. 6. δ = 4,401 mm

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