عمود دائري مصمت قطره 60 mm مصنوع من مادة إجهاد القص المسموح لها 70 MPa. أوجد أكبر عزم التواء Tmax يمكن أن يتحمّله العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
d = 60 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
2.سهلة
عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
T = 250 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من الفولاذ مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 60 mm وطوله 1,5 m؛ والجزء BC قطره 25 mm وطوله 1 m. يؤثّر عزم التواء 100 N·m عند الطرف الحر C. أوجد زاوية التواء الطرف C φC بالدرجات.
T = 100 N·md1 = 60 mm, L1 = 1,5 md2 = 25 mm, L2 = 1 mG = 80 GPa
φC = °
4.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 100 N·md = 40 mmL = 0,8 mG = 26 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 5 kW عند 1500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 5 kWN = 1500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 75 kW عند 1450 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 75 kWN = 1450 rpmdo = 100 mmdi = 80 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. Tmax = 2969 N·m
- 2. τmax = 5,895 MPa
- 3. φC = 1,952 °
- 4. φ = 0,7015 °
- 5. d = 15,94 mm
- 6. τmax = 4,261 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.