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1[건설기계설비기사 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
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12.73
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13.24
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15.63
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16.56
해설

핀이 2면 전단을 받으므로 전단응력은 약 12.73MPa이다.

그림에서 가운데 링크(폭 4cm)를 양쪽에서 폭 1.5cm짜리 링크 두 장이 감싸고, 그 셋을 지름 1cm의 핀 하나가 관통한다. 하중 P=2000N이 가운데 링크를 위로 당기고 바깥 두 링크가 반대로 받치므로 핀은 두 곳의 단면에서 잘린다.

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

전단면이 두 곳이라는 점을 놓치고 P/AP/A로 계산하면 25.5MPa가 나오므로, 겹치기 방식이 1면 전단인지 2면 전단인지를 그림에서 먼저 확인하는 것이 이 유형의 핵심이다.

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