해설 보기
정답비틀림응력은 부재를 회전시키려는 돌림힘(토크)이 작용해 부재가 꼬일 때 발생하는 응력입니다.
핵심 개념
부재에 발생하는 응력의 종류
부재에 작용하는 힘의 방향과 형태에 따라 응력의 종류가 결정됩니다. 축방향으로 잡아당기면 인장응력, 눌리면 압축응력, 단면을 미끄러지듯 어긋나게 하는 힘에는 전단응력, 부재를 휘게 하는 하중에는 휨응력, 부재를 축을 중심으로 비틀려는 돌림힘(토크)에는 비틀림응력이 발생합니다. 각 응력이 어떤 하중 상태에서 생기는지를 정확히 구분하는 것이 핵심입니다.
선지별 해설
①인장응력은 부재를 축방향으로 잡아당길 때 절단면에 수직으로 발생하는 응력입니다. 부재를 직각(단면 방향)으로 어긋나게 절단하려는 힘에서 생기는 것은 전단응력이므로 틀렸습니다.
②부재 중심축에 압축력이 작용하면 압축응력이 발생합니다. 휨응력은 부재를 휘게 하는 하중에 의해 단면에 인장과 압축이 함께 나타나는 응력이므로 설명이 맞지 않습니다.
③부재 중심축에 인장력이 작용하면 인장응력이 발생합니다. 전단응력은 단면을 서로 어긋나게 미끄러뜨리는 힘에서 생기므로 설명이 틀렸습니다.
④비틀림응력은 부재를 축을 중심으로 회전(비틀림)시키려는 돌림힘, 즉 토크가 작용할 때 부재가 꼬이면서 발생하는 응력입니다. 옳은 설명이므로 정답입니다.
해설 보기
정답탄성은 외력을 제거하면 원래 상태로 돌아오는 성질이며, 파괴 전까지 큰 응력·변형을 견디는 성질은 인성이므로 설명이 틀렸습니다.
핵심 개념
재료의 역학적 성질 구분
재료의 역학적 성질은 하중에 대한 반응 방식으로 구분됩니다. 전성은 두들기면 얇게 펴지는 성질, 연성은 가늘게 늘어나는 성질, 취성은 작은 변형에도 쉽게 깨지는 성질입니다. 소성은 외력을 제거해도 변형이 남아 원래 상태로 돌아오지 않는 성질이며, 탄성은 반대로 외력을 제거하면 원래 형태로 복원되는 성질입니다. 파괴 전까지 큰 응력과 변형을 견디며 에너지를 흡수하는 성질은 인성(toughness)입니다.