그림과 같이 한 끝이 고정된 지름 15mm인 원형단면 축에 두 개의 토… | [건설기계설비기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

고정단에 생기는 전단응력은 약 30 MPa이다.
그림의 축에는 서로 반대 방향의 비틀림 모멘트 두 개, 즉 중간에 50 kN·mm, 자유단 쪽에 30 kN·mm가 작용한다. 고정단이 실제로 받는 토크는 두 값의 차다.
$T=50-30=20\,\mathrm{kN\cdot mm}=2\times10^4\,\mathrm{N\cdot mm}$
지름 15 mm 원형 단면 축의 비틀림 전단응력식에 대입한다.
$\tau=\dfrac{16T}{\pi d^3}=\dfrac{16\times2\times10^4}{\pi\times15^3}$
$\tau=\dfrac{3.2\times10^5}{1.06\times10^4}\approx30.2\,\mathrm{MPa}$이므로 약 30 MPa이다. 두 토크를 같은 방향으로 보고 더하면 80 kN·mm가 되어 120 MPa이 나오므로, 회전 방향을 먼저 확인하는 것이 관건이다.