스프링에 150N의 하중을 가했을 때 발생하는 최대전단응력이 400 M… | [컴퓨터응용가공산업기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

바알(Wahl) 응력수정계수를 적용해 풀면 소선 지름은 약 3.3 mm이다.
먼저 스프링 지수 $C = 10$을 응력수정계수 식에 넣는다.
$K = \dfrac{4 \times 10 - 1}{4 \times 10 - 4} + \dfrac{0.615}{10}$
$K = \dfrac{39}{36} + 0.0615 = 1.145$
코일 스프링의 최대전단응력은 $\tau = K\dfrac{8PD}{\pi d^{3}}$이고, $D = Cd$이므로 $\tau = K\dfrac{8PC}{\pi d^{2}}$로 정리된다.
$400 = 1.145 \times \dfrac{8 \times 150 \times 10}{\pi d^{2}}$
$\pi d^{2} = \dfrac{1.145 \times 12000}{400} = 34.35$
$d^{2} = \dfrac{34.35}{\pi} = 10.93 \;\Rightarrow\; d = 3.31\ \mathrm{mm}$
응력수정계수를 빼고 계산하면 $d = 3.09\ \mathrm{mm}$가 나오므로, K를 반드시 곱한 뒤 지름을 구해야 한다.