지름 50 mm인 속이 찬 축이 토크 200 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 20 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.
정답이 있는 축의 비틀림 학습지
1.쉬움
T = 200 N·md = 50 mmρ = 20 mm
τρ = MPa
2.쉬움
지름 30 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 100 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.
d = 30 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.보통
황동 재질의 속이 찬 축이 벽에 고정되어 자유단에서 토크 T로 비틀린다. 자유단의 비틀림각 φ을(를) 도 단위로 구하시오.
T = 200 N·md = 30 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
알루미늄 재질의 속이 찬 축이 벽에 고정되어 자유단에서 토크 T로 비틀린다. 자유단의 비틀림각 φ을(를) 도 단위로 구하시오.
T = 1000 N·md = 50 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
속이 찬 축이 1000 rpm에서 50 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.
P = 50 kWN = 1000 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.어려움
지름 60 mm인 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 0.8 m 떨어진 B에 토크 200 N·m이(가), 거기서 1.5 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 2000 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
d = 60 mmTB = 200 N·mTC = 2000 N·mAB = 0.8 mBC = 1.5 m
τmax = MPa
정답표
- 1. τρ = 6.519 MPa
- 2. Tmax = 530.1 N·m
- 3. φ = 3.695 °
- 4. φ = 4.31 °
- 5. d = 31.89 mm
- 6. τmax = 47.16 MPa
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