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1[일반기계기사 필기] 18년 2회차
다음과 같이 3개의 링크를 핀을 이용하여 연결하였다. 2000N의 하중 P가 작용할 경우 핀에 작용되는 전단응력은 약 몇 MPa인가? (단, 핀의 직경은 1cm이다.)
문제 이미지
1
12.73
2
13.24
3
15.63
4
16.56
해설

핀이 이중 전단(2면 전단)을 받으므로 전단응력은 약 12.73 MPa다.

그림은 두께 1.5 cm짜리 바깥 링크 두 장 사이에 두께 4 cm의 가운데 링크를 끼우고 핀 하나로 꿴 형태다. 하중 2000 N이 핀의 두 단면에 나뉘어 걸리므로, 저항하는 전단 면적은 원 단면적의 2배가 된다.

A=πd24=π×1024=78.54 mm2A=\dfrac{\pi d^2}{4}=\dfrac{\pi\times10^2}{4}=78.54\ \mathrm{mm^2}
τ=P2A=20002×78.54=12.73 MPa\tau=\dfrac{P}{2A}=\dfrac{2000}{2\times78.54}=12.73\ \mathrm{MPa}

단일 전단으로 계산하면 25.5 MPa가 나온다. 링크가 세 장 겹쳐 핀이 두 곳에서 잘리는 구조인지를 그림에서 먼저 확인하는 것이 이 유형의 핵심이다.

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