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최대 사용강도 400MPa의 연강봉에 30kN의 축방향의 인장하중이 가… | [일반기계기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 18년 2회차
최대 사용강도 400MPa의 연강봉에 30kN의 축방향의 인장하중이 가해질 경우 강봉의 최소지름은 몇 cm까지 가능한가? (단, 안전율은 5이다.)
1
2.69
2
2.99
3
2.19
4
3.02
해설

이 강봉이 가질 수 있는 최소지름은 약 2.19cm이다.

안전율을 고려한 허용응력은 σallow=σmaxS=4005=80 MPa\sigma_{allow}=\dfrac{\sigma_{max}}{S}=\dfrac{400}{5}=80\ \mathrm{MPa}이다.

필요 단면적은 A=Pσallow=30000 N80 MPa=375 mm2A=\dfrac{P}{\sigma_{allow}}=\dfrac{30000\ \mathrm{N}}{80\ \mathrm{MPa}}=375\ \mathrm{mm^2}이며, 원형 단면에서 지름은 d=4Aπ21.9 mm=2.19 cmd=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}}\approx21.9\ \mathrm{mm}=2.19\ \mathrm{cm}로 구해진다.

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