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원형축(바깥지름 d)을 재질이 같은 속이 빈 원형축(바깥지름 d, 안지… | [일반기계기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 19년 2회차
원형축(바깥지름 d)을 재질이 같은 속이 빈 원형축(바깥지름 d, 안지름 d/2)으로 교체하였을 경우 받을 수 있는 비틀림 모멘트는 몇 % 감소하는가?
1
6.25
2
8.25
3
25.6
4
52.6
해설

같은 바깥지름을 가진 중실축과 중공축(안지름 d/2)의 허용 비틀림 모멘트를 비교하면 6.25% 감소한다.

비틀림 모멘트는 극단면계수에 비례하며, 중실축은 Td3T \propto d^3, 중공축은 Td4(d/2)4d=d3(1116)T \propto \dfrac{d^4-(d/2)^4}{d}= d^3\left(1-\dfrac{1}{16}\right)이다.

따라서 비율은 15/161=0.9375\dfrac{15/16}{1} = 0.9375이므로 감소율은 (10.9375)×100=6.25%(1-0.9375)\times100 = 6.25\%이다.

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