عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 250 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مصمت قطره 25 mm مصنوع من مادة إجهاد القص المسموح لها 60 MPa. أوجد أكبر عزم التواء Tmax يمكن أن يتحمّله العمود.
d = 25 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
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 = 25 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
يجب أن يحمل عمود مجوّف عزم التواء 250 N·m. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,75 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
T = 250 N·mdi/do = 0,75τallow = 75 MPa
do = mm
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 20 kW عند 300 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 20 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 100 kW عند 1450 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 100 kWN = 1450 rpmdo = 75 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 19,89 MPa
- 2. Tmax = 184,1 N·m
- 3. φ = 14,94 °
- 4. do = 29,18 mm
- 5. d = 43,28 mm
- 6. τmax = 9,134 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.