속이 찬 원형 축이 토크 T를 받는다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
정답이 있는 축의 비틀림 학습지
1.쉬움
T = 500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
지름 40 mm인 속이 찬 축이 토크 1500 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 15 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.
T = 1500 N·md = 40 mmρ = 15 mm
τρ = MPa
3.보통
길이 1.5 m인 속이 찬 알루미늄 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.
T = 750 N·mL = 1.5 mG = 26 GPaφallow = 1°
d = mm
4.보통
비틀림 시험에서 지름 12 mm인 속이 찬 시편에 토크 50 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 300 mm의 양 끝이 서로 5.28° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.
T = 50 N·md = 12 mmL = 300 mmφ = 5.28°
G = GPa
5.어려움
속이 찬 축이 1800 rpm에서 100 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.
P = 100 kWN = 1800 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.어려움
속이 찬 축이 750 rpm에서 15 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.
P = 15 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
정답표
- 1. τmax = 39.79 MPa
- 2. τρ = 89.52 MPa
- 3. d = 70.89 mm
- 4. G = 79.96 GPa
- 5. d = 33.03 mm
- 6. d = 22.99 mm
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