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그림과 같이 지름 50mm의 연강봉의 일단을 벽에 고정하고, 자유단에는… | [용접기사 필기] 14년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 14년 1회차
그림과 같이 지름 50mm의 연강봉의 일단을 벽에 고정하고, 자유단에는 50cm 길이의 레버 끝에 600N의 하중을 작용시킬 때 연강봉에 발생하는 최대주응력과 최대전단응력은 몇 MPa인가?
문제 이미지
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최대주응력 : 51.8 최대전단응력 : 27.3
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최대주응력 : 27.3 최대전단응력 : 51.8
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최대주응력 : 41.8 최대전단응력 : 27.3
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최대주응력 : 27.3 최대전단응력 : 41.8
해설

봉 길이 100cm, 레버 50cm이므로 M=600×1=600 N⋅mM = 600 \times 1 = 600\,\mathrm{N \cdot m}, T=600×0.5=300 N⋅mT = 600 \times 0.5 = 300\,\mathrm{N \cdot m}이고 Z=πd332=1.23×10−5 m3Z = \dfrac{\pi d^3}{32} = 1.23 \times 10^{-5}\,\mathrm{m^3}다.

굽힘응력 48.9MPa, 비틀림 전단응력 12.2MPa이므로
σmax=σ2+(σ2)2+τ2=24.4+27.3=51.8 MPa\sigma_{max} = \dfrac{\sigma}{2} + \sqrt{\left(\dfrac{\sigma}{2}\right)^2 + \tau^2} = 24.4 + 27.3 = 51.8\,\mathrm{MPa},
τmax=27.3 MPa\tau_{max} = 27.3\,\mathrm{MPa}이다.

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