2015 국가직 9급 응용역학개론 문제 정답 - 2015.4.18.

 

응용역학개론-사정답(2021-04-28 / 241.5KB / 997회)

 

 응용역학개론 사 책형 1 쪽 응용역학개론 문 1. 그림과 같은 트러스에서 지점 A의 반력 RA 및 BC 부재의 부재력 FBC는? (단, 트러스의 자중은 무시한다) A B P C 2P 4 m 3 × 3 m ＝ 9 m RA FBC ①   P   P(압축) ②   P   P(압축) ③   P   P(압축) ④   P   P(압축) 문 2. 그림과 같이 각 변의 길이가 10 mm인 입방체에 전단력 V＝10 kN이 작용될 때, 이 전단력에 의해 입방체에 발생하는 전단 변형률 는? (단, 재료의 탄성계수 E ＝ 130 GPa, 포아송 비  ＝ 0.3이다. 또한 응력은 단면에 균일하게 분포하며, 입방체는 순수전단 상태이다) V V V V ① 0.001 ② 0.002 ③ 0.003 ④ 0.005 문 3. 그림과 같은 3힌지 아치에서 지점 B의 수평반력은? (단, 아치의 자중은 무시한다) w R R R A B C w ①   wR(←) ②   wR(←) ③   wR(→) ④   wR(→) 문 4. 그림과 같은 캔틸레버보에서 발생되는 최대 휨모멘트 Mmax [kN․m] 및 최대 휨응력 max [MPa]의 크기는? (단, 보의 자중은 무시한다) 2 kN/m 1 m 4 m 600 mm B 600 mm A 1 m 40 kN․m Mmax max ① 32 1 ② 32 1.2 ③ 72 1.2 ④ 72 2 문 5. 지름 10 mm의 원형단면을 갖는 길이 1 m의 봉이 인장하중 P ＝ 15 kN을 받을 때, 단면 지름의 변화량[mm]은? (단, 계산 시 는 3으로 하고, 봉의 재질은 균일하며, 탄성계수 E ＝ 50 GPa, 포아송 비  ＝ 0.3이다. 또한 봉의 자중은 무시한다) ① 0.006 ② 0.009 ③ 0.012 ④ 0.015 문 6. 그림과 같이 구조물의 표면에 스트레인 로제트를 부착하여 각 게이지 방향의 수직 변형률을 측정한 결과, 게이지 A는 50, B는 60, C는 45로 측정되었을 때, 이 표면의 전단변형률 는?   A B C O 45 ° 45 ° ① 5 ② 10 ③ 15 ④ 20 문 7. 그림과 같이 양단이 고정된 봉에 하중 P가 작용하고 있을 경우 옳지 않은 것은? (단, 각 부재는 동일한 재료로 이루어져 있고, 단면적은 각각 3A, 2A, A이며, 봉의 자중은 무시한다. 또한 응력은 단면에 균일하게 분포한다고 가정한다) (3A) P P B C D L L L (2A) (A) ① B, C 부재의 축력 비는 15 : 4이다. ② D 부재에 발생하는 응력은 B 부재 응력의   배이다. ③ D 부재의 길이 변화량이 가장 크다. ④ 양 지점의 반력은 크기가 같고 방향이 반대이다. 응용역학개론 사 책형 2 쪽 문 8. 그림과 같이 강체인 봉과 스프링으로 이루어진 구조물의 좌굴하중 Pcr은? (단, 스프링은 선형탄성 거동을 하며, 상수는 k이다. 또한 B점은 힌지이며, 봉 및 스프링의 자중은 무시한다) P C B A k b a ①  ka ②  kb ③ ab ka  ④ ab kab 문 9. 그림과 같은 보의 C점에 발생하는 수직응력() 및 전단응력 ()의 크기[MPa]는? (단, 작용 하중 P ＝ 120 kN, 보의 전체 길이 L ＝ 27 m, 단면의 폭 b ＝ 30 mm, 높이 h ＝ 120 mm, 탄성계수 E ＝ 210 GPa이며, 보의 자중은 무시한다) P A C B b h L 3 L 3 L 3 h 4   ① 2,500 12.5 ② 2,500 25.0 ③ 5,000 12.5 ④ 5,000 25.0 문 10. 그림과 같은 기둥 AC의 좌굴에 대한 안전율이 2.0인 경우, 보 AB에 작용하는 하중 P의 최대 허용값은? (단, 기둥 AC의 좌굴축에 대한 휨강성은 EI이고, 보와 기둥의 연결부는 힌지로 연결되어 있으며, 보의 자중은 무시한다) L C A B P L 2 L 2 ①  L   EI ② L   EI ③ L   EI ④ L   EI 문 11. 그림과 같은 단순보에서 지점 B의 수직반력[kN]은? (단, 보의 자중은 무시한다) 10 kN/m A B 3 m 6 m 30 kN․m ① 40 ② 46 ③ 52 ④ 60 문 12. 하중을 받는 보의 정성적인 휨모멘트도가 그림과 같을 때, 이 보의 정성적인 처짐 곡선으로 가장 유사한 것은? ② ① ③ ④ ＋ － A B D C 문 13. 그림 (a)와 같은 단순보 위를 그림 (b)의 연행하중이 통과할 때, C점의 최대 휨 모멘트[kN․m]는? (단, 보의 자중은 무시한다) A B 10 kN C 2 m 5 m 5 m 15 kN 그림 (a) 그림 (b) ① 20 ② 47.5 ③ 50 ④ 52.5 문 14. 그림과 같은 프레임 구조물의 부정정 차수는? ① 7차 ② 8차 ③ 9차 ④ 10차 응용역학개론 사 책형 3 쪽 문 15. 안쪽 반지름 r ＝ 200 mm, 두께 t ＝ 10 mm인 구형 압력용기의 허용 인장응력()이 100 MPa, 허용 전단응력()이 30 MPa인 경우, 이 용기의 최대 허용압력[MPa]은? (단, 구형 용기의 벽은 얇고 r/t의 비는 충분히 크다. 또한 구형 용기에 발생하는 응력 계산 시 안쪽 반지름을 사용한다) ① 6 ② 8 ③ 10 ④ 12 문 16. 그림과 같이 마찰이 없는 경사면에 보 AB가 수평으로 놓여 있다. 만약 7 kN의 집중하중이 보에 수직으로 작용할 때, 보가 평형을 유지하기 위한 하중의 B점으로부터의 거리 [m]는? (단, 보는 강체로 재질은 균일하며, 자중은 무시한다) 7 kN  A B 14 m 45 ° 4 3 ① 2 ② 4 ③ 6 ④ 8 문 17. 그림과 같이 3가지 재료로 구성된 합성단면의 하단으로부터의 중립축의 위치[mm]는? (단, 각 재료는 완전히 접착되어있다) 100 mm 100 mm 100 mm 150 mm EA ＝ 20 GPa EB ＝ 10 GPa EC ＝ 30 GPa A B C ①   ②   ③   ④   문 18. 그림과 같이 하단부가 고정된 길이 10 m의 기둥이 천장과 1 mm의 간격을 두고 놓여 있다. 만약 온도가 기둥 전체에 대해 균일하게 20 °C 상승하였을 경우, 이 기둥의 내부에 발생하는 압축응력 [MPa]은? (단, 재료는 균일하며, 열팽창계수  ＝ 1 × 10-5/°C, 탄성계수 E ＝200 GPa이다. 또한 기둥의 자중은 무시하며, 기둥의 길이는 간격에 비해 충분히 긴 것으로 가정한다) 1 mm 10 m ① 10 ② 20 ③ 30 ④ 40 문 19. 그림과 같이 B점과 D점에 힌지가 있는 보에서 B점의 처짐이 라 할 때, 하중 작용점 C의 처짐은? (단, 보 AB의 휨강성은 EI, 보 BD는 강체, 보 DE의 휨강성은 2EI이며, 보의 자중은 무시한다) A B C D E P EI 2EI L L 2 L 2 2L ① 1.75  ② 2.25  ③ 2.5  ④ 2.75  문 20. 그림과 같은 케이블 구조물의 B점에 50 kN의 하중이 작용할 때, B점의 수직 처짐[mm]은? (단, 케이블 BC와 BD의 길이는 각각 600 mm, 단면적 A ＝ 120 mm2 , 탄성계수 E ＝ 250 GPa이다. 또한 미소변위로 가정하며, 케이블의 자중은 무시한다) 50 kN C D B 45 ° 45 ° ① 0.5 ②   ③ 1.0 ④ 