2 kN·m의 굽힘 모멘트와 1.5 kN·m의 비틀림 모멘트를 동시에 … | [국회직 9급 기계설계] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

축의 최소 지름은 $50\,\mathrm{mm}$이다. 연성재료이므로 최대 전단응력설에 따라 상당 비틀림모멘트로 계산한다.
상당 비틀림모멘트는 다음과 같다.
$T_e=\sqrt{M^{2}+T^{2}}=\sqrt{2^{2}+1.5^{2}}=2.5\,\mathrm{kN\cdot m}=2.5\times 10^{6}\,\mathrm{N\cdot mm}$
전단응력 식을 지름에 대해 정리해 대입한다.
$\tau=\dfrac{16T_e}{\pi d^{3}}$
$d^{3}=\dfrac{16T_e}{\pi\tau}=\dfrac{16\times 2.5\times 10^{6}}{3.2\times 100}=125\,000$
$d=50\,\mathrm{mm}$