정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 500 N·md = 60 mm

속이 찬 원형 축이 토크 T를 받는다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 500 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 100, di​ = 70 mmT = 1000 N·m

바깥지름 100 mm, 안지름 70 mm인 중공 원형 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mdo = 100 mmdi = 70 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 500 N·md = 50 mmL = 0.8 mφ = ?

황동 재질의 속이 찬 축이 벽에 고정되어 자유단에서 토크 T로 비틀린다. 자유단의 비틀림각 φ을(를) 도 단위로 구하시오.

T = 500 N·md = 50 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
d = 15 mmT = 100 N·m400 mmφ = 5.76°

비틀림 시험에서 지름 15 mm인 속이 찬 시편에 토크 100 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 400 mm의 양 끝이 서로 5.76° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 100 N·md = 15 mmL = 400 mmφ = 5.76°
G = GPa
5.어려움
d = 60 mmTB​ = 100 N·mTC​ = 2000 N·mABC0.8 m2 m

지름 60 mm인 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 0.8 m 떨어진 B에 토크 100 N·m이(가), 거기서 2 m 더 떨어진 자유단 C에 같은 방향의 토크 2000 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 60 mmTB = 100 N·mTC = 2000 N·mAB = 0.8 mBC = 2 mG = 39 GPa
φC = °
6.어려움
d = 30 mmT0​ = 100 N·mACBa = 1.2 mb = 0.5 m

지름 30 mm인 속이 찬 강철 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 1.2 m, B에서 0.5 m 떨어진 C에 토크 100 N·m이(가) 가해진다. 벽 A의 반력 토크 TA을(를) 구하시오.

d = 30 mmT0 = 100 N·ma = 1.2 mb = 0.5 m
TA = N·m

정답표

  1. 1. τmax = 11.79 MPa
  2. 2. τmax = 6.702 MPa
  3. 3. φ = 0.9577 °
  4. 4. G = 80.06 GPa
  5. 5. φC = 6.558 °
  6. 6. TA = 29.41 N·m

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