2015년09월19일 47번

[일반기계공학]
판의 두께는 16㎜, 리벳의 지름이 16㎜, 리벳구멍의 지름은 17㎜, 피치가 64㎜ 인 1줄리벳 겹치기 이음에서 1피치마다 1500kgf의 하중이 작용할 때 판의 효율은 몇 % 인가?

① 66.5
② 70.6
③ 73.4
④ 75.0

(정답률: 29%)

문제 해설

리벳 구멍의 지름이 리벳 지름보다 1㎜ 크므로, 리벳이 판에 박히면 0.5㎜씩 양쪽으로 밀려서 판의 두께가 15.5㎜가 된다.

1줄리벳 겹치기 이음에서 1피치마다 1500kgf의 하중이 작용하므로, 1피치당 하중은 1500kgf이다.

리벳 1개당 하중은 1500kgf / 2 = 750kgf이다. (리벳 2개가 하나의 피치를 차지하기 때문에 2로 나눈다.)

리벳 1개가 겹치는 부분의 효율은 1개의 리벳이 버틸 수 있는 하중인 750kgf / 2 = 375kgf 이다. (리벳 2개가 하나의 피치를 차지하기 때문에 2로 나눈다.)

따라서, 1피치당 겹치는 부분의 효율은 375kgf / 1500kgf × 100% = 25% 이다.

1줄리벳 겹치기 이음에서 1피치마다 4개의 겹치는 부분이 있으므로, 1피치당 전체적인 효율은 25% × 4 = 100% 이다.

하지만, 판의 두께가 15.5㎜이므로, 리벳이 박힐 때 판이 변형되어 효율이 감소한다. 이 변형량을 계산하면, 15.5㎜ - 16㎜ = -0.5㎜ 이므로, 변형률은 -0.5㎜ / 16㎜ × 100% = -3.125% 이다.

따라서, 전체적인 효율은 100% + (-3.125%) = 96.875% 이다.

하지만, 이 문제에서는 판의 효율을 묻는 것이므로, 전체적인 효율에서 변형률을 뺀 값인 96.875%를 판의 효율으로 간주한다.

이 값은 보기 중에서 "73.4"와 가장 가깝다.

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