축 방향의 압축하중이 작용하는 원통 코일 스프링에서 코일 소재의 지름이 d일 때 최대 전단응력이 τ 1 이고, 코일 소재의 지름이 d/2일 때 최대 전단응력이 τ 2 일 경우 τ 2 /τ 1 는? (단, 응력 수정계수는 1로 하고, 다른 조건은 동일하다)

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축 방향의 압축하중이 작용하는 원통 코일 스프링에서 코일 소재의 지름이… | [9급 지방직 기계일반] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 기계일반] 16년 1회차

축 방향의 압축하중이 작용하는 원통 코일 스프링에서 코일 소재의 지름이 d일 때 최대 전단응력이 τ₁이고, 코일 소재의 지름이 d/2일 때 최대 전단응력이 τ₂일 경우 τ₂/τ₁는? (단, 응력 수정계수는 1로 하고, 다른 조건은 동일하다)

해설

코일 소재 지름을 절반으로 하면 최대 전단응력은 8배가 된다.
응력 수정계수가 1일 때 원통 코일 스프링의 최대 전단응력은 다음과 같다.
 $\tau=\dfrac{8PD}{\pi d^{3}}$ 
하중  $P$ 와 코일 평균지름  $D$ 가 같으므로 소재 지름의 세제곱에 반비례한다.
 $\dfrac{\tau_{2}}{\tau_{1}}=\left(\dfrac{d}{d/2}\right)^{3}=2^{3}=8$

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