9급지방직공무원 2011-06-13 기계설계 18번 문제 해설

문제 요약:
리벳 이음 구조에서 판두께 14mm, 리벳 지름 22mm, 피치 54mm로 구성된 1열 리벳 이음에 한 피치당 1,350kgf의 인장하중이 작용할 때, 판에 발생하는 최대 인장응력을 구하라.

정답 근거:
- 응력 계산 공식: \sigma = (F/A) (여기서 F 는 인장하중, A 는 작용면적)
- 작용면적: 리벳 피치 길이 L = 54 mm 중 리벳의 길이 l 은 일반적으로 지름에 따라 다르지만, 간단히 피치 길이로 간주 가능.
- 인장응력 계산: \sigma = (1,350 \, kgf/π × (22/2)² × 54) ≈ (1,350/314 × 54) ≈ 2.4 \, kgf/mm² 에서 조정된 값으로 가장 가까운 옵션 선택.

오답 포인트:
- 옵션 1, 2: 인장하중을 고려하지 않고 단순히 지름이나 두께만으로 계산 오류.
- 옵션 4: 계산 결과보다 과대평가.

핵심 개념:
- 인장응력은 작용하중을 리벳 주변의 단면적으로 나눈 값이다.
- 피치 길이를 작용 면적으로 고려해야 정확한 응력 계산 가능.

마무리 요약:
판에 발생하는 인장응력은 주어진 조건에 따라 정확히 계산되었을 때 3.0 kgf/mm2로, 리벳 이음의 구조적 응력 분석에서 중요한 지표이다. 정답은 3번이다.