9급 국가직 공무원 응용역학개론 필기 기출문제복원 (2009-04-11)

1. 1. 다음 그림과 같이 a＝3 cm, b＝5 cm인 직사각형 단면이 있다. x축을 중심으로 1회전 시킬 때 만들어지는 회전체의 체적(cm3)은?

1. 60π

2. 75π

3. 90π

4. 150π

2. 2. 다음 그림과 같은 비선형 비탄성 재료로 제작된 봉이 있다. 봉의 길이가 4m이고 단면적이 2cm2일 때, 봉의 길이가 2cm 늘어날 때 까지 하중을 가한 후 모두 제거하였다. 이 봉의 잔류변형률 (residual strain)은? (단, 재료의 특성을 완전 탄소성으로 가정 한다)

1. 0.001

2. 0.002

3. 0.003

4. 0.004

3. 3. 다음 그림과 같이 지점 A는 롤러지점, 지점 B는 고정지점이고 C점에 내부힌지를 배치한 정정보에 하중이 작용하고 있다. B지점의 반력 RB와 MB는? (순서대로 RB, MB)

1. P, PL/2

2. 3P, PL

3. 5P/3, 7PL/6

4. 7P/4, 5PL/4

4. 4. 다음 그림과 같은 보 구조물 전체가 수평방향으로 이동하지 않고 안정을 유지할 수 있는 수평방향 하중 H[kN]의 최대값은? (단, 힌지부는 마찰계수가 0.2인 바닥면에 놓인 블록에 강결되어 있고, 보의 자중과 롤러부의 마찰은 무시하며 블록의 질량은 11,000 kg, 중력가속도는 10m/sec2이다)

1. 44

2. 20

3. 5

4. 2

5. 5. 다음 그림과 같이 집중하중과 등분포하중(작용 길이는 무한대)으로 구성된 하중군이 단순보의 B점에서 A점 방향으로 이동할 때 단순보의 C점에서 발생하는 최대 전단력[kN]은?

1. 9.4

2. 9.0

3. 9.5

4. 3.9

6. 6. 다음 그림과 같이 두 개의 집중하중을 받는 단순보의 내부에서 발생하는 응력을 관찰하기 위하여 A, B, C, D, E점을 선정하였다. 각 점의 응력상태를 기술한 것 중 옳지 않은 것은? (단, A, B, E점은 단면의 상연과 하연에 위치한다)

1. A점과 B점의 주응력은 같다.

2. C점의 주응력은 중립축과 45도 각을 이루는 면에 발생한다.

3. D점의 최대 및 최소 주응력은 최대 전단응력과 크기가 같다.

4. E점에는 인장 주응력이 발생한다.

7. 7. Euler 탄성좌굴이론의 기본가정 중 옳지 않은 것은?

1. 기둥의 재료는 후크의 법칙을 따르며 균질하다.

2. 좌굴발생에 따른 처짐(v)은 매우 작으므로 곡률(k)은 d2v/dx2와 같다.

3. 좌굴발생 전 양단이 핀으로 지지된 기둥은 초기결함 없이 완전한 직선을 유지하고 어떠한 잔류응력도 없다.

4. 좌굴발생 전 중립축에 직각인 평면은 좌굴발생 후 중립축에 직각을 유지하지 않는다.

8. 8. 다음 그림과 같이 하중 P가 작용하는 트러스에서 AB부재의 부재력이 0이 아닌 것은?

9. 9. 다음 그림과 같은 정사각형 단주가 있다. 이 단주의 상단 A점에 압축력 10 kN이 작용할 때, 단주의 하단 B점에 발생하는 압축응력[kPa]은?

1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

10. 10. 다음 그림과 같이 단면적을 제외한 조건이 모두 동일한 두 개의 봉에 각각 동일한 하중 P가 작용한다. 봉의 거동을 해석하기 위한 두 개 봉의 물리량 중에서 값이 동일한 것은?

1. 신장량

2. 변형률

3. 응력

4. 단면력

11. 11. 길이가 100m이고 한 변의 길이가 1 cm인 정사각형 단면 봉의 온도가 100 °C 하강하여 축방향 변형이 발생되었다. 발생된 변형을 제거하기 위하여 봉에 작용시켜야 하는 축방향 하중은? (단, 봉의 탄성계수 E＝200 GPa, 온도선팽창계수 α＝1.0 × 10-5/ °C)

1. 20 kN(압축)

2. 20 kN(인장)

3. 200 N(압축)

4. 200 N(인장)

12. 12. 다음 그림과 같이 바닥면이 고정되고 전단탄성계수가 G인 고무 받침의 윗면에 전단력 V가 작용할 때 고무받침 윗면의 수평 변위 d 는? (단, 전단력은 고무받침 단면에 균일하게 전달되고 전단변형의 크기는 매우 작다고 가정한다)

1. hV/abG

2. GV/abh

3. abV/Gh

4. V/abhG

13. 13. 다음 그림과 같이 단면적 10m2인 부재에 축방향 인장하중 P가 작용하고 있다. 이 부재의 경사면 ab에 25 Pa의 법선응력을 발생시키는 인장하중 P [N]의 크기를 구하고, 인장하중 P에 의해 부재에 발생하는 최대 전단응력 τmax [Pa]는? (순서대로 P,τmax)

1. 1,000, 25√3

2. 1,000, 45

3. 1,000/3, 60

4. 1,000, 50

14. 14. 다음 그림과 같은 구조용 강의 응력－변형률 선도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 직선 OA의 기울기는 탄성계수이며, A점의 응력을 비례한도 (Proportional limit)라고 한다.

2. 곡선 OABCE'를 진응력-변형률 곡선(True Stress-Strain Curve)이라 하고 곡선 OABCDE를 공학적 응력-변형률 곡선 (Engineering Stress-Strain Curve)이라 한다.

3. 구조용 강의 레질리언스(Resilience)는 재료가 소성구간에서 에너지를 흡수할 수 있는 능력을 나타내는 물리량이며 곡선 OABCDE 아래의 면적으로 표현된다.

4. D점은 극한응력으로 구조용 강의 인장강도를 나타낸다.

15. 15. 다음 그림과 같은 구조물을 판별한 것 중 옳은 것은?

1. 정정

2. 1차 부정정

3. 2차 부정정

4. 3차 부정정

16. 16. 다음 그림과 같은 트러스에서 AB부재에 발생하는 부재력 FAB[kN]와 탄성좌굴을 방지하기 위한 AB부재 단면의 최소 단면2차모멘트 I [cm4]는? (단, AB부재 양단의 경계조건은 힌지로 가정하고 탄성계수 E＝250 GPa이다) ( 순서대로 FAB, I)

1. 100, 250/π2

2. 80, 500/π2

3. 100, 1,000/π2

4. 80, 1,200/π2

17. 17. 다음 그림과 같이 직경 100mm, 길이 10m인 균일단면 원형봉의 B단에 비틀림 모멘트 20 kNㆍ0m가 작용하고 있다. 지점 A에서의 최대 전단응력 τmax[MPa]와 B단의 비틀림각 ø[rad]는? (단, 전단탄성계수 G＝80 GPa) (순서대로 τmax, ø)

1. 200/π, 0.4/π

2. 200/π, 0.8/π

3. 320/π, 0.4/π

4. 320/π, 0.8/π

18. 18. 전 지간에 걸쳐 등분포하중(20 kN/m)이 작용하고 있는 지간 12m인 단순보(사각형 단면의 폭은 100 mm, 높이는 100 mm)가 있다. 지점에서 4m 떨어진 점의 최대 휨응력 f [MPa]와 지간내 발생하는 최대전단응력 τ[MPa]는? (순서대로 f, τ)

1. 1,900, 6

2. 1,900, 18

3. 1,920, 18

4. 1,920, 6

19. 19. 다음 그림과 같은 구조물에서 최대 정모멘트가 발생되는 위치는?

1. 점 A에서 3.5m

2. 점 A에서 4m

3. 점 C

4. 점 C에서 5m

20. 20. 다음 그림과 같은 직사각형 탄소성 단면에 대해 기술한 것 중 옳지 않은 것은? (단, h > b이다)

1. 도심에 대한 최대 회전반경과 최소 회전반경의 곱은 bh/12이다.

2. 단면의 도심과 전단중심은 동일하고, 가로축에 대한 탄성중립축과 소성중립축은 단면 하단에서 h/2에 위치한다.

3. 동일 단면으로 장주를 제작하였을 때, 탄성 좌굴축은 단면의 도심을 통과하는 세로축이다.

4. 동일 단면으로 지간 중앙에서 집중하중을 받는 길이가 L인 단순보를 제작하였을 때, 소성영역 길이는 2 L/3이다.

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