2008년02월03일 49번

[항공기체]
강(AISI 4340)으로 된 봉의 바깥지름이 1cm 이다. 인장하중 100kg이 작용할 때 이 봉의 안전여유는 약 얼마인가?(단, 강의 항복강도 (σ_y)는 14800kg/cm²이다.)

① 100
② 105
③ 110
④ 115

(정답률: 23%)

문제 해설

안전여유는 재료의 균열 발생 전에 얼마나 더 버틸 수 있는지를 나타내는 지표입니다. 안전여유가 높을수록 더 안전한 구조물이 됩니다.

안전여유는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

안전여유 = 재료의 균열 발생 전에 버틸 수 있는 최대 하중 / 실제 하중

여기서 재료의 균열 발생 전에 버틸 수 있는 최대 하중은 항복강도를 곱한 값입니다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

안전여유 = 항복강도 × 단면적 / 인장하중

단면적은 원의 면적인 πr²로 계산할 수 있습니다. 따라서 답은 다음과 같습니다.

안전여유 = 14800 × π × 0.5² / 100 = 115

따라서 정답은 "115"입니다.

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