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
100 kNØ2570 GPaØ100/50600 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 25 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: aluminium, średnica zewnętrzna 100 mm, średnica wewnętrzna 50 mm, E = 70 GPa). Oba mają długość 600 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 100 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 100 kNpręt: Ø25 mm, E = 200 GParura: Ø100/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 600 mm
σr = MPa
2.Łatwy
300 kNØ40120 GPaØ80/60400 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 40 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: miedź, średnica zewnętrzna 80 mm, średnica wewnętrzna 60 mm, E = 120 GPa). Oba mają długość 400 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 300 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 300 kNpręt: Ø40 mm, E = 200 GParura: Ø80/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 400 mm
σr = MPa
3.Średni
P = ?12400 mm300 mmØ30Ø60δ = 0,5 mm

Pręt składa się z odcinka (materiał: stal, średnica 30 mm, długość 400 mm, E = 200 GPa) połączonego końcami z odcinkiem (materiał: mosiądz, średnica 60 mm, długość 300 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, Ø30 mm, 400 mm, E = 200 GPaodcinek 2: mosiądz, Ø60 mm, 300 mm, E = 100 GPaδ = 0,5 mm
P = kN
4.Średni
Ø 12 mmStal2 mP = 55 kN

Wyznacz wydłużenie δ pręta (stal) pod obciążeniem osiowym.

P = 55 kNd = 12 mmL = 2 mE = 200 GPa
δ = mm
5.Trudny
80 kN12300 mm300 mmØ25Ø40σ2​ = ?

Odcinek (materiał: stal, średnica 25 mm, długość 300 mm, E = 200 GPa) i odcinek (materiał: brąz, średnica 40 mm, długość 300 mm, E = 110 GPa) są połączone końcami i zamocowane między dwiema sztywnymi ścianami. W miejscu połączenia działa obciążenie osiowe 80 kN skierowane ku odcinkowi 2. Wyznacz wartość naprężenia σ2 w odcinku 2.

odcinek 1: stal, Ø25 mm, 300 mm, E = 200 GPaodcinek 2: brąz, Ø40 mm, 300 mm, E = 110 GPaP = 80 kN
σ2 = MPa
6.Trudny
Ø 40 mmStal2 mØ 12 mmMosiądz0,5 mP = 80 kN

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

P = 80 kNodcinek 1: Ø40 mm, 2 m, stal (E = 200 GPa)odcinek 2: Ø12 mm, 0,5 m, mosiądz (E = 100 GPa)
δ = mm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σr = 39,18 MPa
  2. 2. σr = 116,5 MPa
  3. 3. P = 128,5 kN
  4. 4. δ = 4,863 mm
  5. 5. σ2 = 37,22 MPa
  6. 6. δ = 4,173 mm

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