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 = 25 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود مصمت قطره 25 mm يحمل عزم التواء 500 N·m. أوجد إجهاد القص τρ عند نصف قطر 9,4 mm من المركز.
T = 500 N·md = 25 mmρ = 9,4 mm
τρ = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 750 N·md = 40 mmL = 1,2 mG = 26 GPa
φ = °
4.متوسطة
يجب أن يحمل عمود مجوّف عزم التواء 400 N·m. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,75 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 60 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
T = 400 N·mdi/do = 0,75τallow = 60 MPa
do = mm
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 75 kW عند 1450 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 75 kWN = 1450 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 75 kW عند 1800 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 75 kWN = 1800 rpmdo = 75 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 81,49 MPa
- 2. τρ = 122,6 MPa
- 3. φ = 7,891 °
- 4. do = 36,76 mm
- 5. d = 39,77 mm
- 6. τmax = 5,142 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.