바깥지름 60 mm, 안지름 30 mm인 중공 원형 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
정답이 있는 축의 비틀림 학습지
1.쉬움
T = 1000 N·mdo = 60 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
2.쉬움
속이 찬 원형 축이 토크 T를 받는다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
T = 250 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.보통
단이 진 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 75 mm, 길이 1.5 m이고, 구간 BC는 지름 20 mm, 길이 2 m이다. 자유단 C에 토크 400 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
T = 400 N·md1 = 75 mm, L1 = 1.5 md2 = 20 mm, L2 = 2 m
τmax = MPa
4.보통
알루미늄 중공축(바깥지름 40 mm, 안지름 20 mm, 길이 1.2 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 1500 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.
T = 1500 N·mdo = 40 mmdi = 20 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
지름 50 mm인 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 2 m 떨어진 B에 토크 250 N·m이(가), 거기서 0.5 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 400 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.
d = 50 mmTB = 250 N·mTC = 400 N·mAB = 2 mBC = 0.5 mG = 80 GPa
φC = °
6.어려움
지름 40 mm인 속이 찬 강철 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 0.5 m, B에서 0.8 m 떨어진 C에 토크 400 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.
d = 40 mmT0 = 400 N·ma = 0.5 mb = 0.8 mG = 80 GPa
φC = °
정답표
- 1. τmax = 25.15 MPa
- 2. τmax = 5.895 MPa
- 3. τmax = 254.6 MPa
- 4. φ = 16.83 °
- 5. φC = 0.5836 °
- 6. φC = 0.3507 °
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