2019년08월04일 23번

[재료역학]
그림과 같은 볼트에 축 하중 Q가 작용할 때, 볼트 머리부의 높이 H는? (단, d: 볼트 지름, 볼트 머리부에서 축 하중 방향으로의 전단응력은 볼트 축에 작용하는 인장 응력의 1/2까지 허용한다.)

① 1/4d
② 3/5d
③ 3/8d
④ 1/2d

(정답률: 40%)

문제 해설

볼트 머리부에서의 전단응력은 인장응력의 1/2까지만 허용된다고 했으므로, 볼트 축에 작용하는 인장응력과 동일한 크기의 전단응력을 허용할 수 있다. 따라서, 볼트 축에 작용하는 인장응력과 볼트 머리부에서의 전단응력이 평형을 이루어야 한다.

볼트 축에 작용하는 인장응력은 Q/(πd^2/4)이고, 볼트 머리부에서의 전단응력은 Q/(πdH)이다. 이 두 값이 같아지도록 H를 구하면 다음과 같다.

Q/(πd^2/4) = Q/(πdH) × 1/2

2/(πd) = 1/H

H = πd/2

따라서, 볼트 머리부의 높이 H는 1/2d이다.

이전 문제 다음 문제