عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 200 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 50 mm وقطره الداخلي 38 mm يحمل عزم التواء 750 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 750 N·mdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من الألومنيوم مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 75 mm وطوله 1 m؛ والجزء BC قطره 50 mm وطوله 1 m. يؤثّر عزم التواء 100 N·m عند الطرف الحر C. أوجد زاوية التواء الطرف C φC بالدرجات.
T = 100 N·md1 = 75 mm, L1 = 1 md2 = 50 mm, L2 = 1 mG = 26 GPa
φC = °
4.متوسطة
يجب أن يحمل عمود مجوّف عزم التواء 500 N·m. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,8 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
T = 500 N·mdi/do = 0,8τallow = 40 MPa
do = mm
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 50 kW عند 1000 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 50 kWN = 1000 rpmdo = 40 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 75 kW عند 500 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 75 kWN = 500 rpmdo = 80 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 8,149 MPa
- 2. τmax = 45,86 MPa
- 3. φC = 0,4301 °
- 4. do = 47,6 mm
- 5. τmax = 55,58 MPa
- 6. τmax = 18,75 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.