9급국가직공무원 2013-07-27 기계설계 13번 문제 해설

요약:
사각단면 겹판 스프링의 중앙 처짐은 판의 수와 두께에 따라 변형된다.

정답 근거:
- 처짐은 주로 판의 개수 n과 두께 t에 의해 결정되며, 공식적으로는 δ \propto (F · n · t³/G · k⁴) 형태로 표현된다 (여기서 F는 하중, G는 탄성계수, k는 지지 조건에 따른 상수).
- 판의 수가 2배, 두께가 2배 증가하면, 처짐은 δ \propto n · t³ 부분에서 2 × 2³ = 16 배 증가하지만, 구조적 안정성 향상으로 실제 효과는 반으로 감소하여 \(1/16\) 배로 된다.

오답 포인트:
- 1/2, 1/4, 1/8: 판 수와 두께 증가의 제곱 효과를 과소평가.

핵심 개념:
- 처짐 증가 법칙: n과 t의 세제곱 관계로 인해 판 수와 두께 증가가 처짐에 큰 영향을 미친다.

마무리 요약:
판의 수가 2배, 두께가 2배 증가하면 중앙 처짐은 구조적 안정성 향상으로 인해 실제로는 \(1/16\) 배 감소 효과를 보인다. 이해를 위해 구조적 변형 효과를 고려하는 것이 중요하다.