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
80 kNØ2570 GPaØ120/70300 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 25 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: aluminium, średnica zewnętrzna 120 mm, średnica wewnętrzna 70 mm, E = 70 GPa). Oba mają długość 300 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 80 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 80 kNpręt: Ø25 mm, E = 200 GParura: Ø120/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.Łatwy
Ø 20 mm0,5 mP = 40 kN

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

P = 40 kNd = 20 mm
σ = MPa
3.Średni
Ø 16 mmStal1,5 mP = 115 kN

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

P = 115 kNd = 16 mmL = 1,5 mE = 200 GPa
ε = µε
4.Średni
150 kNØ3070 GPaØ120/70400 mmδ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 30 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: aluminium, średnica zewnętrzna 120 mm, średnica wewnętrzna 70 mm, E = 70 GPa). Oba mają długość 400 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 150 kN. Wyznacz skrócenie δ.

P = 150 kNpręt: Ø30 mm, E = 200 GParura: Ø120/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 400 mm
δ = mm
5.Trudny
80 kN12400 mm500 mmØ20Ø30σ2​ = ?

Odcinek (materiał: stal, średnica 20 mm, długość 400 mm, E = 200 GPa) i odcinek (materiał: aluminium, średnica 30 mm, długość 500 mm, E = 70 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, Ø20 mm, 400 mm, E = 200 GPaodcinek 2: aluminium, Ø30 mm, 500 mm, E = 70 GPaP = 80 kN
σ2 = MPa
6.Trudny
Ø 40 mmAluminium1,5 mØ 12 mmAluminium0,5 mP = 110 kN

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

P = 110 kNodcinek 1: Ø40 mm, 1,5 m, aluminium (E = 70 GPa)odcinek 2: Ø12 mm, 0,5 m, aluminium (E = 70 GPa)
δ = mm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σr = 25,79 MPa
  2. 2. σ = 127,3 MPa
  3. 3. ε = 2860 µε
  4. 4. δ = 0,09041 mm
  5. 5. σ2 = 43,74 MPa
  6. 6. δ = 8,823 mm

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