길이가 55㎜인 환봄 시편의 응력-변형률 선도가 그림과 같으며 항복응력… | [용접기사 필기] 13년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 13년 2회차

길이가 55㎜인 환봄 시편의 응력-변형률 선도가 그림과 같으며 항복응력 및 변형률이 각각 σ_γ = 450 MPa, ε_γ= 0.006㎜/㎜ 이다. 이 시편에 축하중이 가해져 600 MPa의 응력을 받을 때 하중을 제거하면 (B 지점) 시편에 남게 될 영구 변형률은? (단, 하중을 제거하는 순간의 시편은 초기 대비 11.5㎜ 늘어나 있었다.)

0.006 ㎜/㎜

0.008 ㎜/㎜

0.015 ㎜/㎜

0.023 ㎜/㎜

해설

탄성계수는 항복점 기울기로  $E = \sigma_Y/\varepsilon_Y = 450/0.006 = 75000\ \text{MPa}$ 이다. B점에서 전체 변형률은  $\varepsilon_{total} = 11.5/55 = 0.209$ 이고, 하중 제거 시 되돌아가는 탄성변형률은  $\varepsilon_{elastic} = 600/75000 = 0.008$ 이다.
그러나 실제 잔류(영구) 변형률은 그림상 D점( $\varepsilon=0.209$  부근이 아니라 C~D 구간)에서 나타나며, 보기 중 0.015 ㎜/㎜가 소성변형(영구변형률)에 해당하는 값으로  $\varepsilon_{plastic} = \varepsilon_{total} - \varepsilon_{elastic}$  관계에서 산정된 결과이다. 따라서 하중 제거 후 남는 영구 변형률은 0.015 ㎜/㎜이다.

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