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원형막대의 비틀림을 이용한 토션바(torsionbar) 스프링에서 길이… | [용접기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 21년 1회차
원형막대의 비틀림을 이용한 토션바(torsionbar) 스프링에서 길이와 지름을 모두 10%씩 증가시킨다면 토션바의 비틀림강성(torsional stiffness, 비틀림 토크/비틀림 각도)은 약 몇 배로 되겠는가?
1
1.1 배
2
1.21 배
3
1.33 배
4
1.46 배
해설

비틀림강성은 k=Tθ=GIpL=Gπd432Lk=\dfrac{T}{\theta}=\dfrac{GI_p}{L}=\dfrac{G\pi d^4}{32L}이므로 지름의 4제곱에 비례하고 길이에 반비례한다. 둘을 모두 10% 늘리면 1.141.1=1.13≈1.33\dfrac{1.1^4}{1.1}=1.1^3\approx1.33배가 된다.

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