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 kNØ30110 GPaØ100/60600 mmσr​ = ?

Стрижень сталь (діаметр 30 мм, E = 200 ГПа) міститься всередині труби з бронза (зовнішній діаметр 100 мм, внутрішній діаметр 60 мм, E = 110 ГПа). Обидва мають довжину 600 мм і стискаються разом між жорсткими плитами силою 150 кН. Знайдіть напруження стиску σr у стрижні.

P = 150 kNстрижень: Ø30 mm, E = 200 GPaтруба: Ø100/Ø60 mm, E = 110 GPaL = 600 mm
σr = MPa
2.Легка
Ø 20 mm1,5 mP = 50 kN

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

P = 50 kNd = 20 mm
σ = MPa
3.Середня
P = ?12400 mm400 mmØ25Ø50δ = 0,25 mm

Стрижень складається з ділянки з сталь (діаметр 25 мм, довжина 400 мм, E = 200 ГПа), з’єднаної кінцем до кінця з ділянкою з алюміній (діаметр 50 мм, довжина 400 мм, E = 70 ГПа). Він закріплений з одного кінця й розтягується з іншого. Знайдіть осьове навантаження P, що подовжує його загалом на 0,25 мм.

ділянка 1: сталь, Ø25 mm, 400 mm, E = 200 GPaділянка 2: алюміній, Ø50 mm, 400 mm, E = 70 GPaδ = 0,25 mm
P = kN
4.Середня
P = ?12300 mm500 mmØ30Ø30δ = 0,2 mm

Стрижень складається з ділянки з сталь (діаметр 30 мм, довжина 300 мм, E = 200 ГПа), з’єднаної кінцем до кінця з ділянкою з алюміній (діаметр 30 мм, довжина 500 мм, E = 70 ГПа). Він закріплений з одного кінця й розтягується з іншого. Знайдіть осьове навантаження P, що подовжує його загалом на 0,2 мм.

ділянка 1: сталь, Ø30 mm, 300 mm, E = 200 GPaділянка 2: алюміній, Ø30 mm, 500 mm, E = 70 GPaδ = 0,2 mm
P = kN
5.Складна
Ø 25 mmАлюміній2 mØ 20 mmСталь2 mP = 75 kN

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

P = 75 kNділянка 1: Ø25 mm, 2 m, алюміній (E = 70 GPa)ділянка 2: Ø20 mm, 2 m, сталь (E = 200 GPa)
σmax = MPa
6.Складна
Ø 25 mmСталь2 mØ 12 mmЛатунь1 mP = 120 kN

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

P = 120 kNділянка 1: Ø25 mm, 2 m, сталь (E = 200 GPa)ділянка 2: Ø12 mm, 1 m, латунь (E = 100 GPa)
δ = mm

Ключ відповідей

  1. 1. σr = 43,21 MPa
  2. 2. σ = 159,2 MPa
  3. 3. P = 35,79 kN
  4. 4. P = 16,36 kN
  5. 5. σmax = 238,7 MPa
  6. 6. δ = 13,05 mm

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