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 = 25 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 80 mm وقطره الداخلي 64 mm يحمل عزم التواء 750 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 750 N·mdo = 80 mmdi = 64 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
في اختبار التواء، تُلوى عيّنة مصمتة قطرها 15 mm بعزم 30 N·m. يدور طرفا طول قياس مقداره 400 mm بزاوية 5,32° أحدهما بالنسبة إلى الآخر (المادة لا تزال مرنة). أوجد معامل القص G للمادة.
T = 30 N·md = 15 mmL = 400 mmφ = 5,32°
G = GPa
4.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ طوله 1 m يحمل عزم التواء 500 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 1°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 500 N·mL = 1 mG = 80 GPaφallow = 1°
d = mm
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 30 kW عند 300 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 30 kWN = 300 rpmdo = 60 mmdi = 42 mm
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 75 kW عند 1000 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 75 kWN = 1000 rpmdo = 60 mmdi = 42 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 130,4 MPa
- 2. τmax = 12,64 MPa
- 3. G = 26 GPa
- 4. d = 43,7 mm
- 5. τmax = 29,63 MPa
- 6. τmax = 22,22 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.