แท่งเหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm, E = 200 GPa) อยู่ภายในท่อที่ทำจากทองแดง (เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 120 mm, เส้นผ่านศูนย์กลางใน 60 mm, E = 120 GPa) ทั้งสองยาว 800 mm และถูกอัดร่วมกันระหว่างแผ่นแข็งด้วยแรง 300 kN จงหาความเค้นอัด σr ในแท่ง
ใบงาน ความเค้นและความเครียดตามแนวแกน พร้อมเฉลย
1.ง่าย
P = 300 kNแท่ง: Ø30 mm, E = 200 GPaท่อ: Ø120/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.ง่าย
แท่งกลมตันรับแรงดึงตามแนวแกน P หาความเค้นแนวฉาก σ ในแท่ง
P = 120 kNd = 10 mm
σ = MPa
3.ปานกลาง
หาความยืด δ ของแท่งทองเหลืองภายใต้แรงตามแนวแกน
P = 20 kNd = 25 mmL = 0.5 mE = 100 GPa
δ = mm
4.ปานกลาง
แท่งเหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm, E = 200 GPa) อยู่ภายในท่อที่ทำจากทองเหลือง (เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 100 mm, เส้นผ่านศูนย์กลางใน 70 mm, E = 100 GPa) ทั้งสองยาว 300 mm และถูกอัดร่วมกันระหว่างแผ่นแข็งด้วยแรง 100 kN จงหาระยะหด δ
P = 100 kNแท่ง: Ø25 mm, E = 200 GPaท่อ: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 300 mm
δ = mm
5.ยาก
แท่งเหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm, E = 200 GPa, ความเค้นที่ยอมให้ 160 MPa) อยู่ภายในท่อที่ทำจากทองเหลือง (เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 100 mm, เส้นผ่านศูนย์กลางใน 60 mm, E = 100 GPa, ความเค้นที่ยอมให้ 50 MPa) ทั้งสองถูกอัดร่วมกันระหว่างแผ่นแข็ง จงหาโหลดสูงสุด Pmax
แท่ง: Ø30 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MPaท่อ: Ø100/Ø60 mm, E = 100 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN
6.ยาก
แท่งขั้นบันไดถูกยึดติดกับผนังและรับแรงที่ปลายอิสระ หาความยืดรวม δ
P = 20 kNช่วงที่ 1: Ø40 mm, 0.5 m, ทองแดง (E = 117 GPa)ช่วงที่ 2: Ø12 mm, 1.5 m, อะลูมิเนียม (E = 70 GPa)
δ = mm
เฉลย
- 1. σr = 51.76 MPa
- 2. σ = 1528 MPa
- 3. δ = 0.2037 mm
- 4. δ = 0.06015 mm
- 5. Pmax = 322 kN
- 6. δ = 3.857 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com