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 kNØ30120 GPaØ80/60300 mmσr​ = ?

一根钢杆(直径 30 mm,E = 200 GPa)放在一根铜管(外径 80 mm,内径 60 mm,E = 120 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: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.简单
Ø 12 mm0.5 mP = 50 kN

一根实心圆杆承受轴向拉力 P。求杆中的正应力 σ。

P = 50 kNd = 12 mm
σ = MPa
3.中等
Ø 12 mm铜1 mP = 10 kN

求铜杆的轴向应变 ε,以微应变表示 (µε = 10⁻⁶)。

P = 10 kNd = 12 mmL = 1 mE = 117 GPa
ε = µε
4.中等
150 kNØ2570 GPaØ80/60800 mmδ = ?

一根钢杆(直径 25 mm,E = 200 GPa)放在一根铝管(外径 80 mm,内径 60 mm,E = 70 GPa)内。二者长度均为 800 mm,在刚性板之间被 150 kN 的力一起压缩。 求缩短量 δ。

P = 150 kN杆: Ø25 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 800 mm
δ = mm
5.困难
Ø 30 mm黄铜1.5 mØ 20 mm黄铜2 mP = 95 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 = 95 kN第 1 段:Ø30 mm,1.5 m,黄铜(E = 100 GPa)第 2 段:Ø20 mm,2 m,黄铜(E = 100 GPa)
σmax = MPa
6.困难
20 kN12500 mm400 mmØ40Ø60σ2​ = ?

一段钢(直径 40 mm,长 500 mm,E = 200 GPa)与一段青铜(直径 60 mm,长 400 mm,E = 110 GPa)首尾相接,固定在两堵刚性墙之间。一个 20 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: 青铜, Ø60 mm, 400 mm, E = 110 GPaP = 20 kN
σ2 = MPa

答案

  1. 1. σr = 49.35 MPa
  2. 2. σ = 442.1 MPa
  3. 3. ε = 755.7 µε
  4. 4. δ = 0.476 mm
  5. 5. σmax = 302.4 MPa
  6. 6. σ2 = 4.296 MPa

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