[기계의 진리 오답 #4] 2020 상반기 한국철도공사(코레일)

1. 베어링의 수명

 

기본동적부하용량(C)가 베어링하중(P)보다 크다.

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2. 몰리에르선도의 종류

 

P-h 선도(냉동)

H-S 선도(증기)

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3. 담금질 조직

 

냉각속도에 따른 조직: A M T S P

탄소강의 기본조직: F P C A L

경도 순서: C M T B S P A F

담금질 조직 경도순서: M T S A

담금질에 따른 용적 변화: M S T P A

 

펄라이트량이 많을수록 팽창량이 적어진다.

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4. 표면장력 팽창일

 

반지름 10cm의 비눗방울을 반지름 30cm로 팽창시키는데 필요한 일(J)은 얼마인가?

(단, 비눗방울의 표면장력은 0.4dyne/cm이며 pi는 3으로 계산한다) 

 

* 표면장력의 단위

- 1dyne: 1g의 질량을 1cm/s^2의 가속도로 움직이게 하는 힘

- 1erg: 1dyne의 힘이 물체를 1cm 움직이는 일. 1erg=10^-7N

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6. 가단주철

 

보통 주철의 여리고 약한 인성을 개선하기 위해 백주철을 장시간 풀림처리하여 시멘타이트를 소실시켜 연성과 인성을 확보한 주철

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11. 용접

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12. 합금 종류

 

콘스탄탄: 구리-니켈 40~50% 합금. 전기저항선이나 열전대의 재료

 

실루민(알팩스): 알루미늄-규소 계 합금. 주조성 양호, 공정반응 나타남, 시효경화성 없음, 절삭성 불량

 

톰백: 구리-아연 5~20%. 강도가 낮지만 전연성 우수. 화폐, 메달

 

켈밋: 구리-납 30~40%. 고속 고하중의 베어링용 재료. 주로 편정반응

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13. 상변화 시 엔트로피 변화

 

0도의 물 1kg을 100도의 증기로 만들 때 총 엔트로피의 변화량?(단, 0도 물에서 100도 물까지 엔트로피 변화량 1.36KJ/K)

 

총엔트로피 변화량= 현열구간 엔트로피 변화 + 잠열구간 엔트로피 변화

(현열구간 엔트로피 변화: 1.36KJ/K)

 

잠열구간 엔트로피 변화: 물의 증발 잠열은 539kcal/kg( 1kcal=4190J)=2253kJ/kg

 

상 변화시 온도는 100도이므로 373K

잠열 구간에서의 엔트로피 변화는 2253/373=6.04KJ/K

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15. 주철의 조직에 미치는 원소의 영향

 

P: 쇳물의 유동성 좋게하고 수축을 적게한다. 많아지면 균열이 생기기 쉽다.

 

C: 탄소함유량이 증가할수록 용융점이 감소한다(주조성이 좋아진다)

 

Si: 흑연의 발생을 촉진시켜 응고 수축이 적어 주조하기 쉬워진다. C와 같은 효과

 

Mn: 황과 반응하여 MnS로 되어 황의 해를 제거. 1%이상 함유되면 주철의 질을 강하고 단단하게 만들어 절삭성 저하.

      적당한 망간을 함유하면 내열성 향상

 

S: 유동성을 나쁘게 하고 주조성을 저하시킨다. 흑연의 생성을 방해하고 고온 취성을 일으킨다.

 

- 흑연화 촉진제: Ni Ti Co P Al Si

- 흑연화 방지제: Mo S Cr V Mn W

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17. 길이 L의 직사각형(bxh) 단면의 외팔보의 끝단에 하중 P가 작용하고 있다. 이때 폭과 높이의 크기를 서로 바꾸면 하중의 크기는 초기 하중의 몇배인가? ( 굽힘응력은 일정하고 폭은 10, 높이는 5)

 

M=oZ, 단면계수 Z= bh^2/6

최대 굽힘 모멘트는 작용하중으로 부터 가장 먼 고정단에서 발생. 

M=PL=oZ 굽힘응력이 일정하기 때문에 작용하중은 단면계수에 비례

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18. 양단고정보와 고정지지보의 처짐량

 

양단고정보의 중심에 집중하중이 작용했을 때 최대 처짐량: PL^3/196EI

단순지지보의 중심에 집중하중이 작용했을 때 최대 처짐량: PL^3/48EI

 

단순지지보의 최대처짐량이 양단고정보의 최대처짐량보다 4배 크다.

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22. 축의 방향에 따른 기어

 

평행: 스퍼기어, 내접기어, 헬리컬기어, 래크와 피니언

 

교차: 베벨, 마이터기어

 

엇갈린것(평행하지도 않고 교차하지도 않음): 스크류기어, 하이포이드기어, 웜기어

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24. 

 

탄소함유량이 증가할수록 시멘타이트의 양은 증가한다.

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25. 키에 작용하는 응력

 

전단응력: 2T/bld

 

압축응력: 4T/hld