Penjelasan:

A. Jarak geser Y1 pada permukaan dalam tabung baja lingkaran dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

Y1 = (T * W) / (G * r1^2 * theta)

di mana T adalah torsi yang diterapkan, L adalah panjang tabung, G adalah modulus geser material, r1 adalah jari-jari dalam tabung, dan theta adalah sudut puntir antara kedua ujungnya.

Dengan asumsi modulus geser baja adalah G = 80 GPa, jari-jari dalam tabung adalah r1 = 44 mm, dan sudut puntir antara kedua ujungnya adalah theta = 0,5 derajat, jarak geser Y1 pada permukaan dalam baja pipa dapat dihitung sebagai berikut:

Y1 = (T * W) / (G * r1^2 * theta)

Y1 = (T * 0,9) / (80 * (0,044)^2 * 0,5 * (pi / 180))

Y1 = (T * 0,9) / (80 * 0,001936 * 0,5 * (pi / 180))

Y1 = (T * 0,9) / (0,015488 * 0,5 * (pi / 180))

Y1 = (T * 0,9) / (0,000874 * (pi / 180))

Y1 = (T * 0,9) / 0,00015

Y1 = T * 6

Oleh karena itu, jika torsi yang diterapkan adalah T = 1 Nm, jarak geser Y1 pada permukaan bagian dalam tabung akan menjadi 6 mm.

B. untuk menentukan radius luar maksimum yang diijinkan (r2) maks, kita perlu menggunakan rumus berikut:

r2 maks = (T * L) / (G * Y1 * theta)

di mana T adalah torsi yang diterapkan, L adalah panjang tabung, G adalah modulus geser material, Y1 adalah jarak geser pada permukaan bagian dalam tabung, dan theta adalah sudut puntir antara kedua ujungnya.

Asumsi modulus geser baja adalah G = 80 GPa, panjang tabung L = 0,9 m, jarak geser pada permukaan dalam tabung adalah Y1 = 6 mm, dan sudut puntir antara kedua ujungnya adalah theta = 0,5 derajat, radius luar maksimum yang diperbolehkan (r2) maks dapat dihitung sebagai berikut:

r2 maks = (T * L) / (G * Y1 * theta)

r2 maks = (T * 0,9) / (80 * 0,006 * 0,5 * (pi / 180))

r2 maks = (T * 0,9) / (80 * 0,00003 * 0,5 * (pi / 180))

r2 maks = (T * 0,9) / (0,0024 * 0,5 * (pi / 180))

r2 maks = (T * 0,9) / (0,00006 * (pi / 180))

r2 maks = (T * 0,9) / 0,000001

r2 maks = T * 900

Oleh karena itu, jika torsi yang diterapkan adalah T = 1 Nm, radius luar maksimum yang diperbolehkan (r2) maks adalah 900 mm.

Catatan: Perhitungan ini mengasumsikan bahwa tegangan geser maksimum yang diijinkan adalah 0,0005 rad dan sudut puntir dipertahankan pada 0,5 derajat dengan mengatur torsi T. Jika nilai ini berbeda, jari-jari luar maksimum yang diijinkan