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 = 50 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود مصمت قطره 40 mm يحمل عزم التواء 250 N·m. أوجد إجهاد القص τρ عند نصف قطر 16 mm من المركز.
T = 250 N·md = 40 mmρ = 16 mm
τρ = MPa
3.متوسطة
عمود مجوّف من الألومنيوم (قطره الخارجي 75 mm، وقطره الداخلي 45 mm، وطوله 1 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 400 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.
T = 400 N·mdo = 75 mmdi = 45 mmL = 1 mG = 26 GPa
φ = °
4.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 = 25 mmL = 0,5 mG = 80 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 75 kW عند 750 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 75 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 30 kW عند 1800 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 30 kWN = 1800 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 10,19 MPa
- 2. τρ = 15,92 MPa
- 3. φ = 0,326 °
- 4. φ = 2,334 °
- 5. τmax = 111,2 MPa
- 6. d = 27,26 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.