2010년09월05일 54번

[기계설계 및 기계재료]
직경 50mm의 축이 78.4Nㆍm의 비틀림 모멘트와 49.0Nㆍm의 굽힘 모멘트를 동시에 받을 때, 축에 생기는 최대전단응력은 몇 MPa인가?

① 2.88
② 3.77
③ 4.56
④ 5.79

(정답률: 40%)

문제 해설

최대전단응력은 비틀림 모멘트와 굽힘 모멘트가 동시에 작용할 때 발생한다. 이 때 최대전단응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

τmax = (M1 + M2) / (J * r)

여기서 M1은 비틀림 모멘트, M2는 굽힘 모멘트, J는 폴라 모멘트 of inertia, r은 축의 반지름이다.

폴라 모멘트 of inertia는 다음과 같이 계산할 수 있다.

J = π/2 * (r^4)

따라서,

J = π/2 * (0.025^4) = 1.539e-8 m^4

따라서,

τmax = (78.4 + 49.0) / (1.539e-8 * 0.025) = 3.77 MPa

따라서, 정답은 "3.77"이다.

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