แท่งเหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm, E = 200 GPa) อยู่ภายในท่อที่ทำจากทองเหลือง (เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 100 mm, เส้นผ่านศูนย์กลางใน 50 mm, E = 100 GPa) ทั้งสองยาว 800 mm และถูกอัดร่วมกันระหว่างแผ่นแข็งด้วยแรง 150 kN จงหาความเค้นอัด σr ในแท่ง
ใบงาน ความเค้นและความเครียดตามแนวแกน พร้อมเฉลย
1.ง่าย
P = 150 kNแท่ง: Ø20 mm, E = 200 GPaท่อ: Ø100/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.ง่าย
แท่งกลมตันรับแรงดึงตามแนวแกน P หาความเค้นแนวฉาก σ ในแท่ง
P = 100 kNd = 25 mm
σ = MPa
3.ปานกลาง
แท่งหนึ่งประกอบด้วยท่อนเหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm, ยาว 400 mm, E = 200 GPa) ต่อปลายชนปลายกับท่อนที่ทำจากทองเหลือง (เส้นผ่านศูนย์กลาง 50 mm, ยาว 500 mm, E = 100 GPa) ยึดปลายหนึ่งและดึงอีกปลาย จงหาโหลดตามแนวแกน P ที่ทำให้มันยืดทั้งหมด 0.2 mm
ท่อนที่ 1: เหล็กกล้า, Ø30 mm, 400 mm, E = 200 GPaท่อนที่ 2: ทองเหลือง, Ø50 mm, 500 mm, E = 100 GPaδ = 0.2 mm
P = kN
4.ปานกลาง
หาความเครียดตามแนวแกน ε ในแท่งทองแดง ในหน่วยไมโครสเตรน (µε = 10⁻⁶)
P = 50 kNd = 30 mmL = 3 mE = 117 GPa
ε = µε
5.ยาก
แท่งขั้นบันไดถูกยึดติดกับผนังและรับแรงที่ปลายอิสระ หาความยืดรวม δ
P = 20 kNช่วงที่ 1: Ø25 mm, 2 m, เหล็กกล้า (E = 200 GPa)ช่วงที่ 2: Ø12 mm, 0.5 m, ทองเหลือง (E = 100 GPa)
δ = mm
6.ยาก
แท่งขั้นบันไดถูกยึดติดกับผนังและรับแรงที่ปลายอิสระ หาความเค้นแนวฉากสูงสุด σmax ในแท่ง
P = 120 kNช่วงที่ 1: Ø35 mm, 1.5 m, เหล็กกล้า (E = 200 GPa)ช่วงที่ 2: Ø12 mm, 1 m, ทองเหลือง (E = 100 GPa)
σmax = MPa
เฉลย
- 1. σr = 46.02 MPa
- 2. σ = 203.7 MPa
- 3. P = 37.2 kN
- 4. ε = 604.6 µε
- 5. δ = 1.292 mm
- 6. σmax = 1061 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com