轴向应力与应变练习卷(附答案)

免费可打印的轴向应力与应变练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
100 kNØ2570 GPaØ100/60300 mmσr​ = ?

一根钢杆(直径 25 mm,E = 200 GPa)放在一根铝管(外径 100 mm,内径 60 mm,E = 70 GPa)内。二者长度均为 300 mm,在刚性板之间被 100 kN 的力一起压缩。 求杆中的压应力 σr。

P = 100 kN杆: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.简单
Ø 12 mm1.5 mP = 65 kN

一根实心圆杆承受轴向拉力 P。求杆中的正应力 σ。

P = 65 kNd = 12 mm
σ = MPa
3.中等
Ø 30 mm钢3 mP = 40 kN

求钢杆的轴向应变 ε,以微应变表示 (µε = 10⁻⁶)。

P = 40 kNd = 30 mmL = 3 mE = 200 GPa
ε = µε
4.中等
Ø 30 mm黄铜3 mP = 20 kN

求黄铜杆在轴向荷载下的伸长量 δ。

P = 20 kNd = 30 mmL = 3 mE = 100 GPa
δ = mm
5.困难
Ø 40 mm黄铜1 mØ 20 mm铜1 mP = 80 kN

阶梯杆一端固定在墙上,自由端受荷载。求杆中的最大正应力 σmax。

P = 80 kN第 1 段:Ø40 mm,1 m,黄铜(E = 100 GPa)第 2 段:Ø20 mm,1 m,铜(E = 117 GPa)
σmax = MPa
6.困难
40 kN12500 mm400 mmØ30Ø40σ2​ = ?

一段钢(直径 30 mm,长 500 mm,E = 200 GPa)与一段铝(直径 40 mm,长 400 mm,E = 70 GPa)首尾相接,固定在两堵刚性墙之间。一个 40 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, 500 mm, E = 200 GPa第 2 段: 铝, Ø40 mm, 400 mm, E = 70 GPaP = 40 kN
σ2 = MPa

答案

  1. 1. σr = 44.44 MPa
  2. 2. σ = 574.7 MPa
  3. 3. ε = 282.9 µε
  4. 4. δ = 0.8488 mm
  5. 5. σmax = 254.6 MPa
  6. 6. σ2 = 13.93 MPa

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