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
250 kNØ3070 GPaØ80/50500 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 30 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: aluminium, średnica zewnętrzna 80 mm, średnica wewnętrzna 50 mm, E = 70 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: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.Łatwy
50 kNØ20120 GPaØ100/70600 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 20 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: miedź, średnica zewnętrzna 100 mm, średnica wewnętrzna 70 mm, E = 120 GPa). Oba mają długość 600 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 50 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 50 kNpręt: Ø20 mm, E = 200 GParura: Ø100/Ø70 mm, E = 120 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Średni
Ø 20 mmStal1,5 mP = 115 kN

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

P = 115 kNd = 20 mmL = 1,5 mE = 200 GPa
ε = µε
4.Średni
P = ?12400 mm400 mmØ25Ø40δ = 0,3 mm

Pręt składa się z odcinka (materiał: stal, średnica 25 mm, długość 400 mm, E = 200 GPa) połączonego końcami z odcinkiem (materiał: mosiądz, średnica 40 mm, długość 400 mm, E = 100 GPa). Jest zamocowany na jednym końcu i rozciągany na drugim. Wyznacz obciążenie osiowe P, które wydłuża go łącznie o 0,3 mm.

odcinek 1: stal, Ø25 mm, 400 mm, E = 200 GPaodcinek 2: mosiądz, Ø40 mm, 400 mm, E = 100 GPaδ = 0,3 mm
P = kN
5.Trudny
P = ?Ø4070 GPaØ80/60500 mm

Pręt (materiał: stal, średnica 40 mm, E = 200 GPa, naprężenie dopuszczalne 160 MPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: aluminium, średnica zewnętrzna 80 mm, średnica wewnętrzna 60 mm, E = 70 GPa, naprężenie dopuszczalne 50 MPa). Są razem ściskane między sztywnymi płytami. Wyznacz największe obciążenie Pmax.

pręt: Ø40 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MParura: Ø80/Ø60 mm, E = 70 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN
6.Trudny
P = ?Ø2570 GPaØ80/50400 mm

Pręt (materiał: stal, średnica 25 mm, E = 200 GPa, naprężenie dopuszczalne 160 MPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: aluminium, średnica zewnętrzna 80 mm, średnica wewnętrzna 50 mm, E = 70 GPa, naprężenie dopuszczalne 50 MPa). Są razem ściskane między sztywnymi płytami. Wyznacz największe obciążenie Pmax.

pręt: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MParura: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σr = 140,5 MPa
  2. 2. σr = 18,4 MPa
  3. 3. ε = 1830 µε
  4. 4. P = 41,34 kN
  5. 5. Pmax = 289,5 kN
  6. 6. Pmax = 223,3 kN

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