길이가 3.14m인 원형 단면의 축 지름이 40mm일 때 이 축이 비틀… | [일반기계기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 16년 1회차

길이가 3.14m인 원형 단면의 축 지름이 40mm일 때 이 축이 비틀림 모멘트 100Nㆍm를 받는 다면 비틀림각은? (단, 전단 탄성계수는 80GPa이다.)

0.156°

0.251°

0.895°

0.625°

해설

이 축에 발생하는 비틀림각은 약 0.895°이다.
극단면 2차모멘트는  $J = \dfrac{\pi d^4}{32} = \dfrac{\pi \times 40^4}{32} \approx 2.513\times10^{5}\ \mathrm{mm^4}$ 이다.
비틀림각은  $\theta = \dfrac{TL}{GJ} = \dfrac{100{,}000\times3140}{80{,}000\times2.513\times10^{5}} \approx 0.0156\ \mathrm{rad} \approx 0.895^\circ$ 로 계산된다.

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