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1[9급 지방직 기계설계] 23년 1회차

나사로 중간재를 체결하여 초기인장력 9kN이 나사에 작용하고 있다. 인장하중 6kN이 나사 체결부에 추가로 작용할 때 나사에 발생하는 최대 인장응력[MPa]은? (단, 중간재 강성계수(k_c)와 나사 강성계수(k_b)의 비가 k_c/k_b＝5, 나사의 최소 단면적은 250mm²으로 가정한다)

해설

나사의 최대 인장응력은 40 MPa이다.
외력 중 나사가 분담하는 비율은 강성비로 정해진다.
 $\Delta F_b=P\dfrac{k_b}{k_b+k_c}=6\times\dfrac{1}{1+5}=1\,\mathrm{kN}$ 
나사의 최대 하중:  $F_b=F_i+\Delta F_b=9+1=10\,\mathrm{kN}$ 
최대 인장응력:  $\sigma=\dfrac{10\,000}{250}=40\,\mathrm{MPa}$ 
외력 6 kN 을 전부 더하는 실수(60 MPa)를 피하려면 강성비에 따른 하중 분담을 반드시 고려한다.

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