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
150 kNØ20120 GPaØ120/70800 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 20 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: miedź, średnica zewnętrzna 120 mm, średnica wewnętrzna 70 mm, E = 120 GPa). Oba mają długość 800 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 150 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 150 kNpręt: Ø20 mm, E = 200 GParura: Ø120/Ø70 mm, E = 120 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.Łatwy
Ø 12 mm1 mP = 60 kN

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

P = 60 kNd = 12 mm
σ = MPa
3.Średni
P = ?12500 mm400 mmØ25Ø40δ = 0,4 mm

Pręt składa się z odcinka (materiał: stal, średnica 25 mm, długość 500 mm, E = 200 GPa) połączonego końcami z odcinkiem (materiał: miedź, średnica 40 mm, długość 400 mm, E = 120 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, Ø25 mm, 500 mm, E = 200 GPaodcinek 2: miedź, Ø40 mm, 400 mm, E = 120 GPaδ = 0,4 mm
P = kN
4.Średni
Ø 30 mmMiedź0,5 mP = 15 kN

Wyznacz wydłużenie δ pręta (miedź) pod obciążeniem osiowym.

P = 15 kNd = 30 mmL = 0,5 mE = 117 GPa
δ = mm
5.Trudny
Ø 25 mmAluminium1,5 mØ 16 mmStal0,5 mP = 45 kN

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

P = 45 kNodcinek 1: Ø25 mm, 1,5 m, aluminium (E = 70 GPa)odcinek 2: Ø16 mm, 0,5 m, stal (E = 200 GPa)
σmax = MPa
6.Trudny
50 kN12500 mm400 mmØ25Ø40σ2​ = ?

Odcinek (materiał: stal, średnica 25 mm, długość 500 mm, E = 200 GPa) i odcinek (materiał: brąz, średnica 40 mm, długość 400 mm, E = 110 GPa) są połączone końcami i zamocowane między dwiema sztywnymi ścianami. W miejscu połączenia działa obciążenie osiowe 50 kN skierowane ku odcinkowi 2. Wyznacz wartość naprężenia σ2 w odcinku 2.

odcinek 1: stal, Ø25 mm, 500 mm, E = 200 GPaodcinek 2: brąz, Ø40 mm, 400 mm, E = 110 GPaP = 50 kN
σ2 = MPa

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σr = 31,31 MPa
  2. 2. σ = 530,5 MPa
  3. 3. P = 51,64 kN
  4. 4. δ = 0,09069 mm
  5. 5. σmax = 223,8 MPa
  6. 6. σ2 = 25,37 MPa

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