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굽힘 모멘트 20.5 kN·m의 굽힘을 받는 보의 단면은 폭 120mm… | [일반기계기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 22년 2회차
굽힘 모멘트 20.5 kN·m의 굽힘을 받는 보의 단면은 폭 120mm, 높이 160mm의 사각단면이다. 이 단면이 받는 최대굽힘응력은 약 몇 MPa 인가?
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10 MPa
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20 MPa
3
30 MPa
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40 MPa
해설

굽힘응력은 σ=MI×y\sigma = \frac{M}{I} \times y 공식으로 구하며, 최대굽힘응력은 중립축으로부터 가장 먼 거리에서 발생한다. 사각단면의 단면이차모멘트는 I=bh312=120×160312=120×4,096,00012=40,960,000 mm4I = \frac{bh^3}{12} = \frac{120 \times 160^3}{12} = \frac{120 \times 4,096,000}{12} = 40,960,000 \text{ mm}^4이고, 최대거리는 y=h2=1602=80 mmy = \frac{h}{2} = \frac{160}{2} = 80 \text{ mm}이다. 따라서 최대굽힘응력은 σmax=MI×y=20.5×10640,960,000×80=20.5×8040.96=1,64040.9640.04 MPa\sigma_{\max} = \frac{M}{I} \times y = \frac{20.5 \times 10^6}{40,960,000} \times 80 = \frac{20.5 \times 80}{40.96} = \frac{1,640}{40.96} \approx 40.04 \text{ MPa}약 40 MPa이다.

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