عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 100 N·md = 20 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 50 mm وقطره الداخلي 25 mm يحمل عزم التواء 1000 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 1000 N·mdo = 50 mmdi = 25 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 1000 N·md = 40 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 400 N·md = 30 mmL = 0,8 mG = 26 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 50 kW عند 300 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 50 kWN = 300 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مصمت من الفولاذ ينقل 75 kW بسرعة 1500 rpm. يجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 60 MPa وألّا يتجاوز الالتواء 0,5° لكل m من الطول. أوجد أصغر قطر d يحقّق الحدّين كليهما.
P = 75 kWN = 1500 rpmτallow = 60 MPaθallow = 0,5°/mG = 80 GPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 63,66 MPa
- 2. τmax = 43,46 MPa
- 3. φ = 5,699 °
- 4. φ = 8,868 °
- 5. τmax = 54,9 MPa
- 6. d = 51,37 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.