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 = 15 kNd = 12 mm
σ = MPa
2.简单
一根钢杆(直径 40 mm,E = 200 GPa)放在一根青铜管(外径 100 mm,内径 50 mm,E = 110 GPa)内。二者长度均为 300 mm,在刚性板之间被 250 kN 的力一起压缩。 求杆中的压应力 σr。
P = 250 kN杆: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 300 mm
σr = MPa
3.中等
一根钢杆(直径 20 mm,E = 200 GPa)放在一根黄铜管(外径 120 mm,内径 50 mm,E = 100 GPa)内。二者长度均为 600 mm,在刚性板之间被 250 kN 的力一起压缩。 求缩短量 δ。
P = 250 kN杆: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 600 mm
δ = mm
4.中等
一根钢杆(直径 25 mm,E = 200 GPa)放在一根铝管(外径 120 mm,内径 50 mm,E = 70 GPa)内。二者长度均为 400 mm,在刚性板之间被 300 kN 的力一起压缩。 求缩短量 δ。
P = 300 kN杆: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 400 mm
δ = mm
5.困难
一段钢(直径 30 mm,长 600 mm,E = 200 GPa)与一段铝(直径 30 mm,长 500 mm,E = 70 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, Ø30 mm, 600 mm, E = 200 GPa第 2 段: 铝, Ø30 mm, 500 mm, E = 70 GPaP = 80 kN
σ2 = MPa
6.困难
一段钢(直径 40 mm,长 500 mm,E = 200 GPa)与一段铜(直径 30 mm,长 300 mm,E = 120 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, 500 mm, E = 200 GPa第 2 段: 铜, Ø30 mm, 300 mm, E = 120 GPaP = 80 kN
σ2 = MPa
答案
- 1. σ = 132.6 MPa
- 2. σr = 55.6 MPa
- 3. δ = 0.1504 mm
- 4. δ = 0.1595 mm
- 5. σ2 = 33.47 MPa
- 6. σ2 = 40.74 MPa
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