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 = 30 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 50 mm وقطره الداخلي 30 mm يحمل عزم التواء 750 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 750 N·mdo = 50 mmdi = 30 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 = 500 N·md = 40 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مجوّف من الألومنيوم (قطره الخارجي 50 mm، وقطره الداخلي 25 mm، وطوله 3 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 500 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.
T = 500 N·mdo = 50 mmdi = 25 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 20 kW عند 1800 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 50 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 20 kWN = 1800 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مصمت من الفولاذ قطره 20 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 500 N·m عند C، على بعد 2,5 m من A و 3 m من B. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
d = 20 mmT0 = 500 N·ma = 2,5 mb = 3 m
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 75,45 MPa
- 2. τmax = 35,11 MPa
- 3. φ = 1,425 °
- 4. φ = 5,746 °
- 5. d = 22,11 mm
- 6. τmax = 173,6 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.