แท่งเหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm, E = 200 GPa) อยู่ภายในท่อที่ทำจากบรอนซ์ (เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 80 mm, เส้นผ่านศูนย์กลางใน 50 mm, E = 110 GPa) ทั้งสองยาว 600 mm และถูกอัดร่วมกันระหว่างแผ่นแข็งด้วยแรง 100 kN จงหาความเค้นอัด σr ในแท่ง
ใบงาน ความเค้นและความเครียดตามแนวแกน พร้อมเฉลย
1.ง่าย
P = 100 kNแท่ง: Ø25 mm, E = 200 GPaท่อ: Ø80/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 600 mm
σr = MPa
2.ง่าย
แท่งเหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm, E = 200 GPa) อยู่ภายในท่อที่ทำจากอะลูมิเนียม (เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 120 mm, เส้นผ่านศูนย์กลางใน 70 mm, E = 70 GPa) ทั้งสองยาว 600 mm และถูกอัดร่วมกันระหว่างแผ่นแข็งด้วยแรง 150 kN จงหาความเค้นอัด σr ในแท่ง
P = 150 kNแท่ง: Ø40 mm, E = 200 GPaท่อ: Ø120/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.ปานกลาง
แท่งเหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm, E = 200 GPa) อยู่ภายในท่อที่ทำจากบรอนซ์ (เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 80 mm, เส้นผ่านศูนย์กลางใน 60 mm, E = 110 GPa) ทั้งสองยาว 600 mm และถูกอัดร่วมกันระหว่างแผ่นแข็งด้วยแรง 200 kN จงหาระยะหด δ
P = 200 kNแท่ง: Ø20 mm, E = 200 GPaท่อ: Ø80/Ø60 mm, E = 110 GPaL = 600 mm
δ = mm
4.ปานกลาง
หาความเครียดตามแนวแกน ε ในแท่งทองแดง ในหน่วยไมโครสเตรน (µε = 10⁻⁶)
P = 25 kNd = 30 mmL = 1 mE = 117 GPa
ε = µε
5.ยาก
แท่งขั้นบันไดถูกยึดติดกับผนังและรับแรงที่ปลายอิสระ หาความเค้นแนวฉากสูงสุด σmax ในแท่ง
P = 80 kNช่วงที่ 1: Ø35 mm, 1 m, ทองเหลือง (E = 100 GPa)ช่วงที่ 2: Ø12 mm, 1 m, ทองแดง (E = 117 GPa)
σmax = MPa
6.ยาก
แท่งขั้นบันไดถูกยึดติดกับผนังและรับแรงที่ปลายอิสระ หาความยืดรวม δ
P = 95 kNช่วงที่ 1: Ø35 mm, 1 m, อะลูมิเนียม (E = 70 GPa)ช่วงที่ 2: Ø12 mm, 1 m, ทองเหลือง (E = 100 GPa)
δ = mm
เฉลย
- 1. σr = 45.97 MPa
- 2. σr = 38.78 MPa
- 3. δ = 0.3938 mm
- 4. ε = 302.3 µε
- 5. σmax = 707.4 MPa
- 6. δ = 9.81 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com