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그림과 같이 길이 ℓ=4 m의 단순보에 균일 분포하중 ω가 작용하고 있… | [일반기계기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 19년 1회차
그림과 같이 길이 ℓ=4 m의 단순보에 균일 분포하중 ω가 작용하고 있으며 보의 최대 굽힘응력 σmax=85 N/cm2일 때 최대 전단응력은 약 몇 kPa인가? (단, 보의 단면적은 지름이 11 cm인 원형단면이다.)
문제 이미지
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1.7
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15.6
3
22.9
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25.5
해설

원형단면의 Z=πd332=130.7cm3Z=\dfrac{\pi d^3}{32}=130.7\,\mathrm{cm^3}이므로 Mmax=σmaxZ=85×130.71.11×104NcmM_{\mathrm{max}}=\sigma_{\mathrm{max}}Z=85\times 130.7\approx 1.11\times 10^{4}\,\mathrm{N\cdot cm}이고, Mmax=wl28M_{\mathrm{max}}=\dfrac{wl^2}{8}에서 w0.555N/cmw\approx 0.555\,\mathrm{N/cm}, Vmax=wl2111NV_{\mathrm{max}}=\dfrac{wl}{2}\approx 111\,\mathrm{N}이다. 원형단면의 최대 전단응력은 평균값의 4/3배이므로 τmax=4V3A=4×1113×95.031.56N/cm2=15.6kPa\tau_{\mathrm{max}}=\dfrac{4V}{3A}=\dfrac{4\times 111}{3\times 95.03}\approx 1.56\,\mathrm{N/cm^2}=15.6\,\mathrm{kPa}다.

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