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주철제 환봉이 축방향 압축응력 40MPa가 모든 방경방향으로 압축응력 … | [용접기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 15년 1회차
주철제 환봉이 축방향 압축응력 40MPa가 모든 방경방향으로 압축응력 10MPa를 받는다. 탄성계수 E=100헴, 포아송비 v=0.25, 환봉의 직경 d=120mm, 길이 L=200mm일 때, 실린더 체적의 변화량 △V는 몇 ㎣인가?
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해설

체적변형률은 ΔVV=1−2νE(σx+σy+σz)\dfrac{\Delta V}{V}=\dfrac{1-2\nu}{E}(\sigma_x+\sigma_y+\sigma_z)이고, 세 방향 모두 압축이므로 응력 합은 −(40+10+10)=−60 MPa-(40+10+10)=-60\,\mathrm{MPa}다.

ΔVV=1−2(0.25)100×103×(−60)=−3.0×10−4\dfrac{\Delta V}{V}=\dfrac{1-2(0.25)}{100\times 10^{3}}\times(-60)=-3.0\times 10^{-4}이고
V=π4(120)2×200=2.262×106 mm3V=\dfrac{\pi}{4}(120)^{2}\times 200=2.262\times 10^{6}\,\mathrm{mm^3}이므로
ΔV≈−679 mm3\Delta V\approx -679\,\mathrm{mm^3}다.

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