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그림과 같이 둥근 단면 강재에 비틀림 응력이 작용을 하고 전 둘레 용접… | [용접기사 필기] 10년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 10년 2회차
그림과 같이 둥근 단면 강재에 비틀림 응력이 작용을 하고 전 둘레 용접을 할 때 용접선에 생기는 응력은 약 얼마인가? (단, 강재의 직경 = 100mm, 토오크(T) = 1000kgf-m로 한다)
문제 이미지
1
48.6kgf/mm2
2
54.3kgf/mm2
3
63.7kgf/mm2
4
70.5kgf/mm2
해설

전 둘레 용접부를 두께 1인 선으로 보면, 용접선에 생기는 비틀림 전단응력은 토크를 극단면계수로 나눈 값이다.

토크를 mm 단위로 고치면 T=1000 kgf⋅m=106 kgf⋅mmT = 1000\ \mathrm{kgf\cdot m} = 10^{6}\ \mathrm{kgf\cdot mm}이고,
극단면계수는 Zp=πd22=π×10022=15708Z_p = \dfrac{\pi d^{2}}{2} = \dfrac{\pi \times 100^{2}}{2} = 15708이다.

τ=TZp=10615708=63.7 kgf/mm2\tau = \dfrac{T}{Z_p} = \dfrac{10^{6}}{15708} = 63.7\ \mathrm{kgf/mm^{2}}이다.

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