2016년 토목기사 4회차 1번

Question

반지름이 r 인 중실축(中實軸)과 바깥 반지름이 r 이고 안쪽 반지름이 0.6r 인 중공축(中空軸)이 동일 크기의 비틀림 모멘트를 받고 있다면 중실축(中實軸) : 중공축(中空軸)의 최대 전단응력비는?

Accepted Answer

이 문제는 동일한 비틀림 모멘트 하에서 중실축과 중공축의 최대 전단응력비를 비교하는 문제입니다. 핵심 개념은 비틀림 모멘트에 의한 최대 전단응력이 축의 단면 이차 모멘트와 관련이 있다는 것입니다. 중실축은 단면 중심부에도 재료가 분포하여 응력이 분산되는 반면, 중공축은 바깥쪽으로 갈수록 응력이 집중되는 경향이 있습니다. 따라서 동일한 비틀림 모멘트라도 중공축의 최대 전단응력이 중실축보다 더 크게 나타나며, 계산 결과 1:1.15의 비례를 보입니다.

2016년 토목기사 4회차 1번 - 기출문제 및 해설

문제 1