9급지방직공무원 2012-05-12 기계설계 1번 문제 해설

문제 요약: 공업재료의 기계적 성질 중 옳은 설명을 선택하세요.

정답: 4번 - 동일 소재의 경우 피로한도는 항복강도보다 작다.

정답 근거:
- 피로한도 (Fatigue Limit): 특정 응력 수준 이하에서는 무한 반복 하중에도 파괴되지 않는 한계 응력이다. 이는 일반적으로 항복강도보다 낮게 나타난다.

오답 포인트:
- 1번: 진응력(true stress)은 변형을 고려한 실제 응력으로, 공칭응력(nominal stress)보다 크다.
- 2번: 영구변형률 0.2%가 되는 응력은 일반적으로 항복점 (Yield Point)으로 정의된다. 탄성한도(elastic limit)는 영구변형이 시작되는 응력 수준을 의미하지만, 정확히 0.2%는 표준 정의는 아니다.
- 3번: 소재의 강도는 변형 저항성을 나타내는 개념으로, 힘의 단위로 표현되는 것이 아니라 주로 인장강도 (Tensile Strength)와 같은 성질로 측정된다.

핵심 개념:
- 진응력 vs 공칭응력: 진응력이 실제 변형에 따른 응력을 반영하여 더 크다.
- 항복점 vs 탄성한도: 항복점은 영구 변형 시작 응력, 탄성한도는 탄성 영역의 끝을 나타낸다.
- 강도 표현: 강도는 주로 재료의 변형 저항성을 나타내는 성질로 정의된다.

마무리 요약: 피로한도는 반복 응력에 대한 내구성을 나타내며, 항복강도보다 낮게 설정되는 것이 일반적이므로 4번이 올바른 설명이다.