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.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

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
200 kNØ20110 GPaØ120/70300 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 20 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: brąz, średnica zewnętrzna 120 mm, średnica wewnętrzna 70 mm, E = 110 GPa). Oba mają długość 300 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 200 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 200 kNpręt: Ø20 mm, E = 200 GParura: Ø120/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.Łatwy
Ø 12 mm1 mP = 55 kN

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

P = 55 kNd = 12 mm
σ = MPa
3.Średni
P = ?12500 mm400 mmØ30Ø50δ = 0,4 mm

Pręt składa się z odcinka (materiał: stal, średnica 30 mm, długość 500 mm, E = 200 GPa) połączonego końcami z odcinkiem (materiał: mosiądz, średnica 50 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 0,4 mm.

odcinek 1: stal, Ø30 mm, 500 mm, E = 200 GPaodcinek 2: mosiądz, Ø50 mm, 400 mm, E = 100 GPaδ = 0,4 mm
P = kN
4.Średni
Ø 12 mmMosiądz3 mP = 75 kN

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

P = 75 kNd = 12 mmL = 3 mE = 100 GPa
ε = µε
5.Trudny
Ø 40 mmStal1 mØ 20 mmMiedź0,5 mP = 50 kN

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

P = 50 kNodcinek 1: Ø40 mm, 1 m, stal (E = 200 GPa)odcinek 2: Ø20 mm, 0,5 m, miedź (E = 117 GPa)
σmax = MPa
6.Trudny
Ø 25 mmAluminium0,5 mØ 16 mmStal2 mP = 75 kN

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

P = 75 kNodcinek 1: Ø25 mm, 0,5 m, aluminium (E = 70 GPa)odcinek 2: Ø16 mm, 2 m, stal (E = 200 GPa)
δ = mm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σr = 45,27 MPa
  2. 2. σ = 486,3 MPa
  3. 3. P = 71,76 kN
  4. 4. ε = 6631 µε
  5. 5. σmax = 159,2 MPa
  6. 6. δ = 4,822 mm

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