단면이 일정한 축에 최대 180 kN과 최소 60 kN의 인장하중이 일… | [7급 국가직 기계설계] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 기계설계] 23년 1회차

단면이 일정한 축에 최대 180 kN과 최소 60 kN의 인장하중이 일정한 주기로 반복적으로 작용하고 있을 때, 굿맨선(Goodman line)을 만족하기 위한 축의 최소 단면적[mm²]은? (단, 축의 항복강도는 40 MPa, 극한강도는 60 MPa, 피로한도는 30 MPa이다)

1,000

2,000

3,000

4,000

해설

굿맨선을 만족하는 축의 최소 단면적은  $4000\ \mathrm{mm^2}$ 이다.
평균하중  $P_m = \dfrac{180+60}{2} = 120\ \mathrm{kN}$ , 진폭하중  $P_a = \dfrac{180-60}{2} = 60\ \mathrm{kN}$ 
굿맨식:  $\dfrac{\sigma_a}{\sigma_e} + \dfrac{\sigma_m}{\sigma_u} = 1$ 
 $\dfrac{60000}{30A} + \dfrac{120000}{60A} = \dfrac{2000}{A} + \dfrac{2000}{A} = 1$ 
 $A = 4000\ \mathrm{mm^2}$ 
항복강도는 소더버그선에 쓰는 값이므로 굿맨선 계산에는 쓰지 않는다.
진폭 항이나 평균 항 하나만 계산하면 2,000이 나와 단면적을 과소평가한다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 기계설계] 23년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요

비슷한 기출

7급 국가직 기계설계 기출문제 암기장 전체 보기

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→