عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 80 mm وقطره الداخلي 56 mm يحمل عزم التواء 1500 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 1500 N·mdo = 80 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 80 mm وقطره الداخلي 40 mm يحمل عزم التواء 1500 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 1500 N·mdo = 80 mmdi = 40 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 = 250 N·md = 30 mmL = 0,5 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
في اختبار التواء، تُلوى عيّنة مصمتة قطرها 20 mm بعزم 50 N·m. يدور طرفا طول قياس مقداره 400 mm بزاوية 0,91° أحدهما بالنسبة إلى الآخر (المادة لا تزال مرنة). أوجد معامل القص G للمادة.
T = 50 N·md = 20 mmL = 400 mmφ = 0,91°
G = GPa
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 10 kW عند 3000 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 60 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 10 kWN = 3000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 30 kW عند 3000 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 30 kWN = 3000 rpmdo = 50 mmdi = 25 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 19,64 MPa
- 2. τmax = 15,92 MPa
- 3. φ = 1,126 °
- 4. G = 80,17 GPa
- 5. d = 13,93 mm
- 6. τmax = 4,15 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.