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
N = 1000 rpmT = 250 N·m

1000 rpm으로 도는 축이 일정한 토크 250 N·m을(를) 받는다. 전달하는 동력 P을(를) 구하시오.

T = 250 N·mN = 1000 rpm
P = kW
3.보통
d1​ = 30 mmd2​ = 20 mmT = 100 N·mABC1.5 m1.2 m

단이 진 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 30 mm, 길이 1.5 m이고, 구간 BC는 지름 20 mm, 길이 1.2 m이다. 자유단 C에 토크 100 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 100 N·md1 = 30 mm, L1 = 1.5 md2 = 20 mm, L2 = 1.2 mG = 26 GPa
φC = °
4.보통
d = 15 mmT = 75 N·m200 mmφ = 6.65°

비틀림 시험에서 지름 15 mm인 속이 찬 시편에 토크 75 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 200 mm의 양 끝이 서로 6.65° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 75 N·md = 15 mmL = 200 mmφ = 6.65°
G = GPa
5.어려움
Tdo​ = 75 mm, di​ = 60 mm

속이 빈 축이 500 rpm에서 30 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 500 rpmdo = 75 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
6.어려움
d = 50 mmT0​ = 250 N·mACBa = 0.8 mb = 2.5 m

지름 50 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 0.8 m, B에서 2.5 m 떨어진 C에 토크 250 N·m이(가) 가해진다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 50 mmT0 = 250 N·ma = 0.8 mb = 2.5 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 11.79 MPa
  2. 2. P = 26.18 kW
  3. 3. φC = 20.99 °
  4. 4. G = 26 GPa
  5. 5. τmax = 11.72 MPa
  6. 6. τmax = 7.717 MPa

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