정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 750 N·md = 60 mm

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

T = 750 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 75, di​ = 53 mmT = 400 N·m

바깥지름 75 mm, 안지름 53 mm인 중공 원형 축이 토크 400 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 400 N·mdo = 75 mmdi = 53 mm
τmax = MPa
3.보통
d = 20 mmT = 20 N·m300 mmφ = 0.84°

비틀림 시험에서 지름 20 mm인 속이 찬 시편에 토크 20 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 300 mm의 양 끝이 서로 0.84° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 20 N·md = 20 mmL = 300 mmφ = 0.84°
G = GPa
4.보통
T = 200 N·md = 30 mmL = 0.5 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 30 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 300 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 300 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.어려움
d = 40 mmT0​ = 400 N·mACBa = 2.5 mb = 2 m

지름 40 mm인 속이 찬 강철 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2.5 m, B에서 2 m 떨어진 C에 토크 400 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 40 mmT0 = 400 N·ma = 2.5 mb = 2 mG = 80 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. τmax = 17.68 MPa
  2. 2. τmax = 6.433 MPa
  3. 3. G = 26.05 GPa
  4. 4. φ = 0.9006 °
  5. 5. d = 27.86 mm
  6. 6. φC = 1.267 °

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