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 kNØ40100 GPaØ120/60400 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 40 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: mosiądz, średnica zewnętrzna 120 mm, średnica wewnętrzna 60 mm, E = 100 GPa). Oba mają długość 400 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 100 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 100 kNpręt: Ø40 mm, E = 200 GParura: Ø120/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 400 mm
σr = MPa
2.Łatwy
Ø 10 mm1 mP = 70 kN

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

P = 70 kNd = 10 mm
σ = MPa
3.Średni
P = ?12300 mm400 mmØ40Ø40δ = 0,4 mm

Pręt składa się z odcinka (materiał: stal, średnica 40 mm, długość 300 mm, E = 200 GPa) połączonego końcami z odcinkiem (materiał: brąz, średnica 40 mm, długość 400 mm, E = 110 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, Ø40 mm, 300 mm, E = 200 GPaodcinek 2: brąz, Ø40 mm, 400 mm, E = 110 GPaδ = 0,4 mm
P = kN
4.Średni
Ø 12 mmMosiądz1 mP = 110 kN

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

P = 110 kNd = 12 mmL = 1 mE = 100 GPa
ε = µε
5.Trudny
P = ?Ø40120 GPaØ100/70600 mm

Pręt (materiał: stal, średnica 40 mm, E = 200 GPa, naprężenie dopuszczalne 150 MPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: miedź, średnica zewnętrzna 100 mm, średnica wewnętrzna 70 mm, E = 120 GPa, naprężenie dopuszczalne 80 MPa). Są razem ściskane między sztywnymi płytami. Wyznacz największe obciążenie Pmax.

pręt: Ø40 mm, E = 200 GPa, σallow = 150 MParura: Ø100/Ø70 mm, E = 120 GPa, σallow = 80 MPa
Pmax = kN
6.Trudny
Ø 30 mmStal1 mØ 20 mmMosiądz0,5 mP = 85 kN

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

P = 85 kNodcinek 1: Ø30 mm, 1 m, stal (E = 200 GPa)odcinek 2: Ø20 mm, 0,5 m, mosiądz (E = 100 GPa)
σmax = MPa

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σr = 18,19 MPa
  2. 2. σ = 891,3 MPa
  3. 3. P = 97,86 kN
  4. 4. ε = 9726 µε
  5. 5. Pmax = 488 kN
  6. 6. σmax = 270,6 MPa

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