แท่งเหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm, E = 200 GPa) อยู่ภายในท่อที่ทำจากทองเหลือง (เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 120 mm, เส้นผ่านศูนย์กลางใน 70 mm, E = 100 GPa) ทั้งสองยาว 600 mm และถูกอัดร่วมกันระหว่างแผ่นแข็งด้วยแรง 300 kN จงหาความเค้นอัด σr ในแท่ง
ใบงาน ความเค้นและความเครียดตามแนวแกน พร้อมเฉลย
1.ง่าย
P = 300 kNแท่ง: Ø30 mm, E = 200 GPaท่อ: Ø120/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 600 mm
σr = MPa
2.ง่าย
แท่งกลมตันรับแรงดึงตามแนวแกน P หาความเค้นแนวฉาก σ ในแท่ง
P = 115 kNd = 20 mm
σ = MPa
3.ปานกลาง
หาความเครียดตามแนวแกน ε ในแท่งทองแดง ในหน่วยไมโครสเตรน (µε = 10⁻⁶)
P = 65 kNd = 20 mmL = 2 mE = 117 GPa
ε = µε
4.ปานกลาง
หาความยืด δ ของแท่งทองแดงภายใต้แรงตามแนวแกน
P = 120 kNd = 25 mmL = 2 mE = 117 GPa
δ = mm
5.ยาก
แท่งขั้นบันไดถูกยึดติดกับผนังและรับแรงที่ปลายอิสระ หาความเค้นแนวฉากสูงสุด σmax ในแท่ง
P = 90 kNช่วงที่ 1: Ø30 mm, 1.5 m, เหล็กกล้า (E = 200 GPa)ช่วงที่ 2: Ø12 mm, 0.5 m, อะลูมิเนียม (E = 70 GPa)
σmax = MPa
6.ยาก
แท่งขั้นบันไดถูกยึดติดกับผนังและรับแรงที่ปลายอิสระ หาความยืดรวม δ
P = 100 kNช่วงที่ 1: Ø35 mm, 1.5 m, อะลูมิเนียม (E = 70 GPa)ช่วงที่ 2: Ø20 mm, 0.5 m, อะลูมิเนียม (E = 70 GPa)
δ = mm
เฉลย
- 1. σr = 67.61 MPa
- 2. σ = 366.1 MPa
- 3. ε = 1768 µε
- 4. δ = 4.179 mm
- 5. σmax = 795.8 MPa
- 6. δ = 4.501 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com