Робочий аркуш «Осьове напруження й деформація» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Осьове напруження й деформація»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
150 kNØ40120 GPaØ80/60500 mmσr​ = ?

Стрижень сталь (діаметр 40 мм, E = 200 ГПа) міститься всередині труби з мідь (зовнішній діаметр 80 мм, внутрішній діаметр 60 мм, E = 120 ГПа). Обидва мають довжину 500 мм і стискаються разом між жорсткими плитами силою 150 кН. Знайдіть напруження стиску σr у стрижні.

P = 150 kNстрижень: Ø40 mm, E = 200 GPaтруба: Ø80/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.Легка
Ø 16 mm1 mP = 120 kN

Суцільний круглий стрижень сприймає осьову розтягувальну силу P. Знайдіть нормальне напруження σ у стрижні.

P = 120 kNd = 16 mm
σ = MPa
3.Середня
P = ?12500 mm500 mmØ40Ø30δ = 0,5 mm

Стрижень складається з ділянки з сталь (діаметр 40 мм, довжина 500 мм, E = 200 ГПа), з’єднаної кінцем до кінця з ділянкою з мідь (діаметр 30 мм, довжина 500 мм, E = 120 ГПа). Він закріплений з одного кінця й розтягується з іншого. Знайдіть осьове навантаження P, що подовжує його загалом на 0,5 мм.

ділянка 1: сталь, Ø40 mm, 500 mm, E = 200 GPaділянка 2: мідь, Ø30 mm, 500 mm, E = 120 GPaδ = 0,5 mm
P = kN
4.Середня
P = ?12500 mm300 mmØ25Ø30δ = 0,3 mm

Стрижень складається з ділянки з сталь (діаметр 25 мм, довжина 500 мм, E = 200 ГПа), з’єднаної кінцем до кінця з ділянкою з алюміній (діаметр 30 мм, довжина 300 мм, E = 70 ГПа). Він закріплений з одного кінця й розтягується з іншого. Знайдіть осьове навантаження P, що подовжує його загалом на 0,3 мм.

ділянка 1: сталь, Ø25 mm, 500 mm, E = 200 GPaділянка 2: алюміній, Ø30 mm, 300 mm, E = 70 GPaδ = 0,3 mm
P = kN
5.Складна
Ø 40 mmМідь1,5 mØ 12 mmЛатунь1,5 mP = 90 kN

Ступінчастий стрижень закріплений у стіні й навантажений на вільному кінці. Знайдіть найбільше нормальне напруження σmax у стрижні.

P = 90 kNділянка 1: Ø40 mm, 1,5 m, мідь (E = 117 GPa)ділянка 2: Ø12 mm, 1,5 m, латунь (E = 100 GPa)
σmax = MPa
6.Складна
Ø 40 mmМідь0,5 mØ 16 mmЛатунь1 mP = 35 kN

Ступінчастий стрижень закріплений у стіні й навантажений на вільному кінці. Знайдіть повне видовження δ.

P = 35 kNділянка 1: Ø40 mm, 0,5 m, мідь (E = 117 GPa)ділянка 2: Ø16 mm, 1 m, латунь (E = 100 GPa)
δ = mm

Ключ відповідей

  1. 1. σr = 58,23 MPa
  2. 2. σ = 596,8 MPa
  3. 3. P = 63,42 kN
  4. 4. P = 26,89 kN
  5. 5. σmax = 795,8 MPa
  6. 6. δ = 1,86 mm

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.