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 = 30 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 40 mm وقطره الداخلي 24 mm يحمل عزم التواء 750 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 750 N·mdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مجوّف من النحاس الأصفر (قطره الخارجي 40 mm، وقطره الداخلي 20 mm، وطوله 1,5 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 500 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.
T = 500 N·mdo = 40 mmdi = 20 mmL = 1,5 mG = 39 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 500 N·md = 50 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 50 kW عند 1500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 80 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 50 kWN = 1500 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 75 kW عند 3000 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 50 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 75 kWN = 3000 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 18,86 MPa
- 2. τmax = 68,57 MPa
- 3. φ = 4,676 °
- 4. φ = 1,197 °
- 5. d = 27,26 mm
- 6. d = 28,97 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.