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1[용접기사 필기] 15년 2회차

길이 10m의 열차 레일이 0℃일 때 3mm의 간격을 두고 가설되었다. 온도가 35℃로 상승하면 응력은 얼마나 생기는가? (단, 열팽창계수 a=1.2×10^-5/℃이고, 탄성계수 E=210GPa 이다.)

25.2 MPa 인장

36.5 MPa 인장

36.5 MPa 압축

25.2 MPa 압축

해설

자유롭게 늘어날 신장량은  $\lambda=\alpha\,\Delta T\,L=1.2\times10^{-5}\times35\times10000=4.2\ \mathrm{mm}$  인데, 간격 3mm를 뺀 1.2mm가 구속되어 압축응력이 생긴다.  $\sigma=E\times\dfrac{1.2}{10000}=210000\times1.2\times10^{-4}=25.2\ \mathrm{MPa}$  이다.

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