다음 정사각형 단면(40mm×40mm)을 가진 외팔보가 있다. a - … | [일반기계기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

경사면 a-a에서의 수직응력은 375 kPa, 전단응력은 약 217 kPa이다.
먼저 축방향 응력을 구하면 σ = P/A = 800 N ÷ (40 mm × 40 mm) = 0.5 N/mm2 = 500 kPa이다.
그림에서 a-a면은 봉의 축과 60°를 이루므로, 그 면의 법선은 축과 30°를 이룬다. 따라서
σn = σ·cos230° = 500 × 0.75 = 375 kPa
τs = (σ/2)·sin(2×30°) = 250 × sin60° = 약 217 kPa이다.
693·400으로 제시된 값은 하중 800 N을 경사면 성분(800sin60° = 693 N, 800cos60° = 400 N)으로 나눈 힘 자체일 뿐 응력이 아니다. 반드시 단면적으로 나눈 뒤 각도를 적용하고, 주어진 각이 면의 각인지 법선의 각인지를 먼저 확정해야 한다.