عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 400 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 40 mm وقطره الداخلي 24 mm يحمل عزم التواء 500 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 500 N·mdo = 40 mmdi = 24 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 = 400 N·md = 40 mmL = 0,5 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم طوله 0,5 m يحمل عزم التواء 750 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 3°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 750 N·mL = 0,5 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 30 kW عند 500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 50 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 30 kWN = 500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 5 kW عند 500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 60 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 5 kWN = 500 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 16,3 MPa
- 2. τmax = 45,71 MPa
- 3. φ = 0,5699 °
- 4. d = 40,93 mm
- 5. d = 38,79 mm
- 6. d = 20,09 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.