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그림과 같이 지름 50mm의 축이 인장하중 P=120kN과 토크 T=2… | [용접기사 필기] 13년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 13년 1회차
그림과 같이 지름 50mm의 축이 인장하중 P=120kN과 토크 T=2.4kNㆍm를 받고 있다. 최대 주응력은 약 몇 MPa인가?
문제 이미지
1
61.1
2
97.8
3
133.0
4
158.9
해설

인장응력은 σ=4Pπd2=4×120×103π×502=61.1 MPa\sigma = \dfrac{4P}{\pi d^2} = \dfrac{4 \times 120 \times 10^{3}}{\pi \times 50^2} = 61.1\,\mathrm{MPa}, 비틀림응력은 τ=16Tπd3=16×2.4×106π×503=97.8 MPa\tau = \dfrac{16T}{\pi d^3} = \dfrac{16 \times 2.4 \times 10^{6}}{\pi \times 50^3} = 97.8\,\mathrm{MPa}다.

최대 주응력은
σ1=σ2+(σ2)2+τ2=30.6+102.4≈133 MPa\sigma_1 = \dfrac{\sigma}{2} + \sqrt{\left(\dfrac{\sigma}{2}\right)^2 + \tau^2} = 30.6 + 102.4 \approx 133\,\mathrm{MPa}다.

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