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1[일반기계기사 필기] 21년 3회차
동일한 전단력이 작용할 대 원형 단면 보의 지름을 d에서 3d로 하면 최대 전단응력의 크기는? (단, τmax는 지름이 d일 때의 최대전단응력이다.)
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9τmax
2
3τmax
3
4
해설
지름을 3배로 키우면 최대전단응력은 원래의 1/9로 줄어든다.
원형 단면에서 전단응력은 중립축에서 가장 크고 그 값은 평균 전단응력의 4/3배다. 즉 τmax = (4/3)·(F/A), A = πd²/4이다.
전단력 F가 같으므로 τmax는 단면적에 반비례하고, 단면적은 지름의 제곱에 비례한다. d → 3d이면 A는 3² = 9배가 된다.
따라서 새 최대전단응력은 τmax/9이다. 지름을 2배로 하면 1/4이 되는 것과 같은 원리다.
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