정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 40, di​ = 30 mmT = 250 N·m

바깥지름 40 mm, 안지름 30 mm인 중공 원형 축이 토크 250 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 250 N·mdo = 40 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 40, di​ = 28 mmT = 200 N·m

바깥지름 40 mm, 안지름 28 mm인 중공 원형 축이 토크 200 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 200 N·mdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 750 N·md = 30 mmL = 0.8 mφ = ?

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

T = 750 N·md = 30 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
d = 12 mmT = 100 N·m300 mmφ = 10.55°

비틀림 시험에서 지름 12 mm인 속이 찬 시편에 토크 100 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 300 mm의 양 끝이 서로 10.55° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 100 N·md = 12 mmL = 300 mmφ = 10.55°
G = GPa
5.어려움
d = 20 mmTB​ = 500 N·mTC​ = 100 N·mABC2.5 m0.8 m

지름 20 mm인 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 2.5 m 떨어진 B에 토크 500 N·m이(가), 거기서 0.8 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 100 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 20 mmTB = 500 N·mTC = 100 N·mAB = 2.5 mBC = 0.8 m
τmax = MPa
6.어려움
Tdo​ = 40 mm, di​ = 30 mm

속이 빈 축이 750 rpm에서 75 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 30 mm
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 29.1 MPa
  2. 2. τmax = 20.94 MPa
  3. 3. φ = 5.404 °
  4. 4. G = 80.03 GPa
  5. 5. τmax = 254.6 MPa
  6. 6. τmax = 111.2 MPa

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