정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 250 N·md = 40 mm

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

T = 250 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 80, di​ = 60 mmT = 750 N·m

바깥지름 80 mm, 안지름 60 mm인 중공 원형 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 750 N·mdo = 80 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 500 N·md = 40 mmL = 3 mφ = ?

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

T = 500 N·md = 40 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
d = 10 mmT = 40 N·m250 mmφ = 7.3°

비틀림 시험에서 지름 10 mm인 속이 찬 시편에 토크 40 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 250 mm의 양 끝이 서로 7.3° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 40 N·md = 10 mmL = 250 mmφ = 7.3°
G = GPa
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1500 rpm에서 75 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 1500 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.어려움
d = 40 mmTB​ = 400 N·mTC​ = 400 N·mABC2 m0.8 m

지름 40 mm인 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 2 m 떨어진 B에 토크 400 N·m이(가), 거기서 0.8 m 더 떨어진 자유단 C에 같은 방향의 토크 400 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 40 mmTB = 400 N·mTC = 400 N·mAB = 2 mBC = 0.8 mG = 80 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. τmax = 19.89 MPa
  2. 2. τmax = 10.91 MPa
  3. 3. φ = 4.274 °
  4. 4. G = 79.95 GPa
  5. 5. d = 34.35 mm
  6. 6. φC = 5.471 °

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