일반기계기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2014년03월02일 16번

[재료역학]
그림과 같은 삼각형 단면을 갖는 단주에서 선 A-A를 따라 수직 압축 하중이 작용할 때 단면에 인장 응력이 발생하지 않도록 하는 하중 작용점의 범위(d)를 구하면? (단, 그림에서 길이 단위는 mm이다.)

  • ① 25 mm
  • ② 75 mm
  • ③ 50 mm
  • ④ 100 m
(정답률: 23%)

문제 해설

선 A-A를 따라 수직 압축 하중이 작용할 때, 단면에 인장 응력이 발생하지 않으려면 하중 작용점이 중심에서 일정 범위 내에 있어야 한다. 이 범위를 중립축이라고 한다.

이 문제에서는 삼각형 단면을 갖는 단주이므로, 중립축은 삼각형의 중심과 밑변 중점을 연결한 선분이다. 이 중립축에서의 거리를 d라고 하면, 하중 작용점이 중립축에서 d만큼 떨어져 있을 때 인장 응력이 발생하지 않는다.

삼각형의 밑변은 100 mm이므로, 밑변 중점에서 중심까지의 거리는 50 mm이다. 또한, 삼각형의 높이는 60 mm이므로, 중심에서 윗 꼭지점까지의 거리는 20 mm이다. 따라서 중립축에서의 거리 d는 20 mm에서 50 mm 사이여야 하며, 정답은 50 mm이다.

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