عمود دائري مصمت قطره 20 mm مصنوع من مادة إجهاد القص المسموح لها 80 MPa. أوجد أكبر عزم التواء Tmax يمكن أن يتحمّله العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
d = 20 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
2.سهلة
عمود مصمت قطره 60 mm يحمل عزم التواء 1000 N·m. أوجد إجهاد القص τρ عند نصف قطر 12 mm من المركز.
T = 1000 N·md = 60 mmρ = 12 mm
τρ = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 1000 N·md = 40 mmL = 1,5 mG = 80 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 = 750 N·md = 40 mmL = 1,2 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مصمت من النحاس الأصفر قطره 30 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 250 N·m عند C، على بعد 0,5 m من A و 3 m من B. أوجد زاوية دوران المقطع C φC بالدرجات.
d = 30 mmT0 = 250 N·ma = 0,5 mb = 3 mG = 39 GPa
φC = °
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 20 kW عند 750 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 50 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 20 kWN = 750 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. Tmax = 125,7 N·m
- 2. τρ = 9,431 MPa
- 3. φ = 4,274 °
- 4. φ = 5,261 °
- 5. φC = 1,979 °
- 6. d = 29,6 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.