一根实心圆杆承受轴向拉力 P。求杆中的正应力 σ。
轴向应力与应变练习卷(附答案)
1.简单
P = 85 kNd = 12 mm
σ = MPa
2.简单
一根钢杆(直径 40 mm,E = 200 GPa)放在一根黄铜管(外径 120 mm,内径 60 mm,E = 100 GPa)内。二者长度均为 600 mm,在刚性板之间被 150 kN 的力一起压缩。 求杆中的压应力 σr。
P = 150 kN杆: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.中等
一根钢杆(直径 20 mm,E = 200 GPa)放在一根铜管(外径 100 mm,内径 60 mm,E = 120 GPa)内。二者长度均为 600 mm,在刚性板之间被 50 kN 的力一起压缩。 求缩短量 δ。
P = 50 kN杆: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 600 mm
δ = mm
4.中等
一根杆由一段钢(直径 20 mm,长 400 mm,E = 200 GPa)与一段青铜(直径 30 mm,长 200 mm,E = 110 GPa)首尾相接而成。它一端固定,另一端被拉。求使它总共伸长 0.4 mm 的轴向载荷 P。
第 1 段: 钢, Ø20 mm, 400 mm, E = 200 GPa第 2 段: 青铜, Ø30 mm, 200 mm, E = 110 GPaδ = 0.4 mm
P = kN
5.困难
一段钢(直径 30 mm,长 300 mm,E = 200 GPa)与一段青铜(直径 30 mm,长 500 mm,E = 110 GPa)首尾相接,固定在两堵刚性墙之间。一个 60 kN 的轴向载荷作用在接合处,指向第 2 段。求第 2 段中的应力大小 σ2。
第 1 段: 钢, Ø30 mm, 300 mm, E = 200 GPa第 2 段: 青铜, Ø30 mm, 500 mm, E = 110 GPaP = 60 kN
σ2 = MPa
6.困难
一段钢(直径 40 mm,长 400 mm,E = 200 GPa)与一段黄铜(直径 60 mm,长 500 mm,E = 100 GPa)首尾相接,固定在两堵刚性墙之间。一个 80 kN 的轴向载荷作用在接合处,指向第 2 段。求第 2 段中的应力大小 σ2。
第 1 段: 钢, Ø40 mm, 400 mm, E = 200 GPa第 2 段: 黄铜, Ø60 mm, 500 mm, E = 100 GPaP = 80 kN
σ2 = MPa
答案
- 1. σ = 751.6 MPa
- 2. σr = 27.28 MPa
- 3. δ = 0.04504 mm
- 4. P = 44.75 kN
- 5. σ2 = 21.06 MPa
- 6. σ2 = 13.4 MPa
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