一根钢杆(直径 20 mm,E = 200 GPa)放在一根铜管(外径 120 mm,内径 70 mm,E = 120 GPa)内。二者长度均为 500 mm,在刚性板之间被 150 kN 的力一起压缩。 求杆中的压应力 σr。
轴向应力与应变练习卷(附答案)
1.简单
P = 150 kN杆: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø70 mm, E = 120 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.简单
一根钢杆(直径 30 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 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: Ø100/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 300 mm
σr = MPa
3.中等
一根钢杆(直径 40 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 80 kN 的力一起压缩。 求缩短量 δ。
P = 80 kN杆: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø80/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 800 mm
δ = mm
4.中等
一根钢杆(直径 30 mm,E = 200 GPa)放在一根青铜管(外径 120 mm,内径 50 mm,E = 110 GPa)内。二者长度均为 400 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: Ø30 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 400 mm
δ = mm
5.困难
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 = 45 kN第 1 段:Ø25 mm,1.5 m,铜(E = 117 GPa)第 2 段:Ø16 mm,2 m,铜(E = 117 GPa)
σmax = MPa
6.困难
一段钢(直径 30 mm,长 300 mm,E = 200 GPa)与一段铜(直径 40 mm,长 300 mm,E = 120 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, Ø30 mm, 300 mm, E = 200 GPa第 2 段: 铜, Ø40 mm, 300 mm, E = 120 GPaP = 20 kN
σ2 = MPa
答案
- 1. σr = 31.31 MPa
- 2. σr = 25.34 MPa
- 3. δ = 0.1579 mm
- 4. δ = 0.0171 mm
- 5. σmax = 223.8 MPa
- 6. σ2 = 8.214 MPa
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